(2012?宁城县模拟)如图所示,在倾角θ=370的足够长的固定斜面底端有一质量m=1.0kg的物体,物体与斜面间

2025-04-29 08:03:58
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回答1:


(1)物体向上运动过程中,受重力mg,摩擦力Ff,拉力F,设加速度为a1
  则有F-mgsinθ-Ff=ma1
     FN=mgcosθ
又 Ff=μFN      
得到,F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1
代入解得,a1=2.0m/s2
所以,t=4.0s时物体速度v1=a1t=8.0m/s
(2)绳断后,物体距斜面底端x1=

1
2
a1t2=16m.
断绳后,设加速度为a2,由牛顿第二定律得
    mgsinθ+μmgcosθ=ma2
得到,a2=g(sinθ+μcosθ)=8.0m/s2
物体做减速运动时间t2=
v1
a2
=1.0s      
减速运动位移x2=
v1t2
2
=4.0m
此后物体沿斜面匀加速下滑,设加速度为a3,则有
     mgsinθ-μmgcosθ=ma3  
得到,a3=g(sinθ-μcosθ)=4.0m/s2
设下滑时间为t3,则:x1+x2=
1
2
a3
t

    解得,t3=
10
s=3.2s
∴t=t2+t3=4.2s
答:
(1)绳断时物体的速度大小是8.0m/s.
(2)从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间是4.2s.