Question

如圖甲所示，質(zhì)量為m＝1kg的物體置于傾角為θ＝37°固定斜面上，對物體施以平行于斜面向上的拉力F，t＝2s時撤去拉力，物體運動的部分v—t圖象如圖乙所示，取g＝10m／s2．試求：

(1)拉力F的平均功率P；
(2)t＝4s時物體的速度v．

Answer 1

（1）根據(jù)圖象可知：a1＝5m/s2，a2＝10m/s2 （2分）
設(shè)力F作用時物體的加速度為a1，對物體進行受力分析，由牛頓第二定律可知
F－mgsinθ－μmgcosθ＝ma1         ①  （3分）
撤去力后，由牛頓第二定律有
mgsinθ＋μmgcosθ＝ma2            ②  （3分）
由以上兩式解得F=m（a1+a2）="15N      " （2分）
t＝2s時物體的速度υ1＝10m/s
拉力F的平均功率為P＝    （3分）
（2）由圖可知,t=3s時物體已經(jīng)到達(dá)最高點,t=4s時物體已經(jīng)下滑t3=1s.設(shè)下滑加速度為a3，由牛頓第二定律
mgsinθ－μmgcosθ＝ma3              ③  （4分）
由②③解得a3="2m/s2                    " （1分）
t=4s時物體速度為υ="a3t3=2×1m/s=2m/s     " （2分

略