Question

（10分）如圖所示，在傾角為的足夠長的斜面上，有一質(zhì)量的物體，物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，物體受到沿斜面向上的拉力的作用，并從靜止開始運(yùn)動(dòng)，作用撤去力F，試求：撤去力F后多長時(shí)間物體的速度大小達(dá)到？（g=10m/s²，，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

在最初的內(nèi)，物體在的拉力作用下，從靜止開始沿斜面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，據(jù)受力分析如圖，根據(jù)牛頓第二定律和物體的平衡條件可知

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且                        （1分）
由以上三式可得                （1分）
末斷繩，物體的瞬時(shí)速度達(dá)到                   （1分）
從繩子斷開，物體繼續(xù)沿斜面向上運(yùn)動(dòng)達(dá)到最高點(diǎn)速度為零的過程，設(shè)加速度為a₂，經(jīng)過的時(shí)間為t₂，則
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再設(shè)物體從最高點(diǎn)沿斜面下滑過程中加速度為，到物體的速度大小達(dá)到所用時(shí)間為，則由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本公式，得
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綜上所述，從斷繩到物體速度達(dá)到所經(jīng)歷的總時(shí)間為
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