Question

如圖所示，在傾角＝37°的足夠長的固體的斜面上，有一質(zhì)量m＝1 kg的物體，物體與斜面間動摩擦因數(shù)μ＝0.2，物體受到沿平行于斜面向上的輕細(xì)線的拉力F＝9.6 N的作用，從靜止開始運動，經(jīng)2 s后，細(xì)線突然斷了，求繩斷后多長時間物體速度大小達(dá)到22 m/s．(sin37°＝0.6，g＝10 m/s²)

Answer 1

答案：
解析：

講析：第一階段：在最初2 s內(nèi)，物體在F＝9.6 N拉力作用下，從靜止開始沿斜面做勻加速直線運動，據(jù)受力分析如圖所示可知：沿斜面方向F－mgsin－Ff＝ma1　　① 　　沿垂直斜面方向FN＝mgcos　�、� 　　且Ff＝μFN　�、� 　　由①②③得 　　經(jīng)2 s后細(xì)線斷時速度v1＝a1t1＝4 m/s 　　第二階段：從撤去F到物體繼續(xù)沿斜面向上運動到達(dá)速度為零的過程，設(shè)加速度為a2，則 　　設(shè)從細(xì)線斷到物體到達(dá)它能達(dá)到的最高點所需時間為t2 　　據(jù)運動學(xué)公式v2＝v1＋a2t2，所以t2＝＝0.53 s 　　第三階段：物體從最高點沿斜面下滑，該階段物體加速度為a3，所需時間為t3，由牛頓第二定律可知a3＝gsin－μgcos＝4.4 m/s2 　　速度達(dá)到v3＝22 m/s所需時間為t3＝＝5 s 　　綜上所述，從細(xì)線斷到速度達(dá)到22 m/s所經(jīng)歷的總時間t＝t2＋t3＝5.53 s． 　　點評：在分析物體的運動過程中，一定要弄清楚整個運動過程中物體的加速度是否相同，若不同，必須分段處理．分析受力時要注意前后過程中哪些力發(fā)生變化，哪些力沒發(fā)生變化．