在倾角θ=37°的足够长的固定的斜面底端有一质量m=1.0kg的物体.物体与斜面间动摩擦因数μ=0.25,现用轻

2025-04-30 06:24:55
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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: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: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:a3=g(sinθ-μcosθ)=4.0m/s2
设下滑时间为t3,则:x1+x2=
1
2
a3t32
解得:t3=
10
s=3.2s
得: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.