如圖*所示，質量m=2kg的物塊在平行斜面向上的拉力F作用下從靜止開始沿斜面向上運動，t=0.5s時撤去拉力，...

問題詳情：

如圖*所示，質量m=2kg的物塊在平行斜面向上的拉力F作用下從靜止開始沿斜面向上運動，t=0.5s時撤去拉力，利用速度傳感器得到其速度隨時間的變化關係圖象（v﹣t圖象）如圖乙所示，g取10m/s2，求：

（1）2s內物塊的位移大小s和通過的路程L；

（2）沿斜面向上運動兩個階段加速度大小a1、a2和拉力大小F．

【回答】

解：（1）由圖乙知

物塊沿斜面上升的位移：   …①

物塊沿斜面下滑的距離： …②

所以位移s=s1﹣s2==        …③

路程L=s1+s2=          …④

（2）由圖乙知，各階段加速度的大小

a1=6m/s2  …⑤

a2=12m/s2   …⑥

設斜面傾角為θ，斜面對物塊的摩擦力為f，根據牛頓第二定律

0～0.5s內  F﹣Ff﹣mgsinθ=ma1    …⑦

0.5～0.75s內 Ff+mgsinθ=ma2   …⑧

由⑤⑥⑦⑧得：F=36N                  …⑨

答：（1）2s內物塊的位移大小s為，通過的路程L為m；

（2）沿斜面向上運動兩個階段加速度大小a1、a2分別為6m/s2、12m/s2，拉力大小為36N．

知識點：牛頓運動定律的應用

題型：計算題