一固定斜面长为l=12.5m,倾角为θ=30°,斜面动摩擦因素为μ=.若用一平行于斜面的恒定外力F=25N,将一个质量为m=1kg的小物体从斜面底端推上斜面顶部,如图

发布时间:2020-08-08 14:13:36

一固定斜面长为l=12.5m,倾角为θ=30°,斜面动摩擦因素为μ=.若用一平行于斜面的恒定外力F=25N,将一个质量为m=1kg的小物体从斜面底端推上斜面顶部,如图所示,求力F作用的最短时间.

网友回答

解:物体在力F作用下先加速后减速,到达最高点速度恰好为零,则力F用时最短;
匀加速阶段:
根据牛顿第二定律,有
? ①
根据位移时间公式,有
S1=?? ②
根据速度时间公式,有
v=a1t=5t????? ③
匀减速阶段:
根据牛顿第二定律,有
=-20m/s2???? ④
根据速度位移公式,有
????? ⑤
总位移
S=S1+S2=l??? ⑥
由①~⑥解得
t=2s
即力F作用的最短时间为2s.
解析分析:物体在力F的推动下加速上滑,提前撤销,使的物体运动到最高点时,速度恰好减为零,则推力F用时最短;先根据牛顿第二定律求解出加速和减速的加速度,然后根据运动学公式列式求解.

点评:本题关键是受力分析后根据牛顿第二定律求解出加速度,然后根据运动学公式列式求解.
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