◎ 题目

如图所示，倾角θ=37°的粗糙斜面固定在水平面上，质量m=2.0kg的物块（可视为质点），在沿斜面向上的拉力F作用下，由静止开始从斜面底端沿斜面向上运动．已知拉力F=32N，物块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.25，sin37°=0.6，cos37°=0.8，且斜面足够长．求： （1）物块加速度的大小； （2）若在第2.0s末撤去拉力F，物块离斜面底端的最大距离； （3）物块重新回到斜面底端时速度的大小．

◎ 答案

（1）物块的受力情况如图1所示．由牛顿第二定律有： F-mgsinθ-f=ma1…① N-mgcosθ=0…② 又因为f=μN…③ 由①②③式可求得：a1=8.0m/s2 （2）物块做初速度为零的匀加速直线运动，第2.0s末时物块的速度v1=a1t1=16m/s 这2.0s内物块的位移：x1= 1 2 a1 t 21 =16m 撤去拉力F后，物块的受力情况如图2所示． 由牛顿第二定律有：mgsinθ+f=ma2…④ 由②③④式可求得：a2=8.0m/s2 物块做匀减速直线运动，到达最高点时，速度为零， 则有 v 21 =2a2x2 解得：x2=16m 所以物块到斜面底端的距离：x=x1+x2=32m （3）物块到达最高点后，物块的受力情况如图3所示．由牛顿第二定律有：mgsinθ-f=ma3…⑤ 由②③⑤可求得：a3=4.0m/s2 物块做初速度为零的匀加速直线运动，则有 v 23 =2a3x3 解得：v3=16m/s 答：（1）物块加速度的大小为8.0m/s2； （2）若在第2.0s末撤去拉力F，物块离斜面底端的最大距离为32m； （3）物块重新回到斜面底端时速度的大小为16m/s

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，倾角θ=37°的粗糙斜面固定在水平面上，质量m=2.0kg的物块（可视为质点），在沿斜面向上的拉力F作用下，由静止开始从斜面底端沿斜面向上运动．已知拉力F=32N，物块与斜…”主要考查了你对  【牛顿运动定律的应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。