Question

【題目】如圖所示，長為的水平軌道AB與傾角為、長為3m的光滑斜面BC在B處連接，有一質量為的滑塊可視為質點，從A處由靜止開始受與水平方向成斜向上的拉力的作用，經過一段時間后撤去拉力F，滑塊恰好可以滑到斜面最高點已知滑塊過B點時速度方向改變但大小不變，滑塊與AB間的動摩擦因數，重力加速度g取，，求：

滑塊過B點時速度的大��；

拉力F作用的時間。

Answer 1

【答案】；

【解析】

根據“經過一段時間后撤去拉力F，滑塊恰好可以滑到斜面最高點C”、“滑塊過B點時速度的大小”、“拉力F作用的時間”可知，本題考查牛頓第二定律的多過程問題，根據牛頓第二定律、速度位移公式、速度時間關系、位移時間關系分別列方程，聯立求解。

滑塊在斜面上滑行時，由牛頓第二定律得：

。

由運動學規律可得：

解得：

撤去F前，由牛頓第二定律得：

。

設F作用時間為t，則撤去F時有：

撤去拉力F后，有：

。

聯立解得：

答：（1）滑塊過B點時速度的大小是；

（2）拉力F作用的時間是。