Question

【題目】如圖（a）所示，傾角θ=37°的粗糙斜面固定在水平地面上，質量m=2kg的物體置于其上。t=0時對物體施加一個平行于斜面向上的拉力F，t=1s時撤去拉力，斜面足夠長，物體運動的部分v一t圖如圖（b）所示。

（1）物體在第2s運動過程中加速度的大小是多少m/s2？

（2）求斜面的動摩擦因素；

（3）物體運動到斜面最高位置時能否保持靜止？請說明理由。

（4）物體在何時具有最大機械能？若以地面為零勢能面，則最大機械能是多少J？

Answer 1

【答案】(1)10m/s2；(2)0.5；(3)不能保持靜止；(4)520J

【解析】

（1）根據v-t圖像的斜率可求解加速度；（2）根據牛頓第二定律列式求解動摩擦因數；（3）比較mgsinθ和μmgcosθ的大小關系可進行判斷；（4）外力做功結束后機械能最大，根據能量公式求解最大機械能。

（1）加速度的大小是

（2）根據牛頓第二定律: 解得μ=0.5；

（3）不能靜止；因為，這表明，物體在最高點位置時所受的合力不為零，所以不能保持靜止；

（4）物體在第1s末具有最大機械能