质量m=1kg的滑块受到一个沿斜面方向的外力F作用，从斜面底端开始，以初速度vo=3.6m/s沿着倾角为37°...

问题详情：

质量m=1kg的滑块受到一个沿斜面方向的外力F作用，从斜面底端开始，以初速度vo=3.6m/s沿着倾角为37°足够长的斜面向上运动，物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0.8．滑块向上滑动过程中，一段时间内的速度一时间图象如图所示（g取l0m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：

（1）滑块上滑过程中加速度的大小；

（2）滑块所受外力F；

（3）当滑块到最高点时撤除外力，此后滑块能否返回斜面底端？若不能返回，求出滑块停在离斜面底端的距离；若能返回，求出返回斜面底端时的速度．

【回答】

考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．

专题：牛顿运动定律综合专题．

分析：1）根据速度﹣时间图象的斜率表示加速度即可求解；

（2）设F沿斜面向上，对滑块进行受力分析，根据牛顿第二定律列式求解外力F，若F为负值，则方向与假设方向相反；

（3）滑块到最高点时速度为零，撤除外力后 mgsinθ＜μmgcosθ，所以滑块不能返回斜面底端，根据运动学公式求出滑块停在离斜面底端的距离

解答：  解：（1）由速度图象可得，加速度大小为：a=

（2）设F沿斜面向上，由牛顿第二定律得：﹣（F﹣mgsin37°﹣μmgcos37°）=ma

F=mgsin37°+μmgcos37°﹣ma=﹣2.6N

负号说明F的方向沿斜面向下．

（3）撤掉力F后，由于mgsin37°=1×10×0.6N=6N＜μmgcos37°=0.8×1×10×0.8N=6.4N

故物体不会返回．

物体离斜面的距离为：s=

答：（1）滑块上滑过程中加速度的大小为15m/s2；

（2）滑块所受外力F为2.6牛，方向沿斜面向下；

（3）当滑块到最高点时撤除外力，此后滑块不能返回，滑块停在离斜面底端0.43米处．

点评：本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的应用，要求同学们能正确对滑块进行受力分析，能根据图象得出有效信息，难度适中．

知识点：牛顿第二定律

题型：计算题