Question

【題目】如圖甲所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊靜止在傾角為37°的足夠長(zhǎng)的固定斜面的底端，斜面的底面為零勢(shì)能面．先用一沿斜面向上的恒力F拉物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)一段距離后撤去拉力，物塊運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中機(jī)械能隨位移變化的規(guī)律如圖乙所示．物塊的質(zhì)量為2kg，已知重力加速度g＝10m/s2，求：

(1)物塊在拉力作用下加速度的大小；

(2)從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)所用的時(shí)間．

Answer 1

【答案】(1)4m/s2 (2)1.5s

【解析】(1) 由乙圖可知，物塊在拉力作用下向上運(yùn)動(dòng)2m的過(guò)程中

根據(jù)功能關(guān)系 (F－f)x1＝ΔE1

撤去拉力后 －fx2＝ΔE2

解得 f＝4N，F(xiàn)＝24N

在拉力作用下向上運(yùn)動(dòng)時(shí) F－f－mgsin θ＝ma1

求得： a1＝4m/s2；

(2) 設(shè)在拉力作用下運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，則

解得 t1＝1s

撤去拉力時(shí)的速度 v＝a1t1＝4m/s

撤去拉力后 f＋mgsin θ＝ma2

解得 a2＝8m/s2

撤去拉力后向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中

因此總時(shí)間為 t＝t1＋t2＝1.5s