Question

【題目】質(zhì)量為10kg的物體在傾角為37°的斜面底部受一個沿斜面向上的力F=100N作用，由靜止開始運(yùn)動。2s內(nèi)物體在斜面上移動了4m，2s末撤去力F，求F撤去后，經(jīng)過多長時(shí)間物體返回斜面底部（取g＝10m/s2）?

Answer 1

【答案】2．08s

【解析】試題分析: 物體在三個不同階段的受力情況如圖所示:

在加速上滑階段：

a1＝2m/s2

據(jù)牛頓第二定律：F－mgsin37°－Ff＝ma1（沿斜面向上為正）

Ff＝20N

在F撤走瞬間，物體的速度為v＝a1t1＝4m/s

設(shè)在減速上滑階段的加速度為a2，所用時(shí)間為t2，位移為x2，則有mgsin37°＋Ff＝ma2（選沿斜面向下為正），

a2＝8m/s2

設(shè)在加速下滑階段的加速度為a3，所用時(shí)間為t3，位移為x3，則有mgsin37°－Ff′＝ma3

a3＝4 m/s2

x3＝x1＋x2＝5 m

t3＝1．58s

所以，撤力后經(jīng)時(shí)間t＝t2＋t3＝2．08s，物體返回斜面底部。