Question

（15分）如圖13所示，傾角為30°的光滑斜面體，固定在地面上。質(zhì)量為m的物塊在一平行于斜面向上的力F作用下，從斜面底端由靜止出發(fā)經(jīng)一段時間t到達斜面的頂端。如從底端仍用力F從靜止上拉物塊，作用時間為時撤去力F，則物塊還需t時間才能到達斜面頂端。求物塊所受拉力F與重力mg的比值。

 

Answer 1

【答案】

解：設斜面長為l，物體受拉力F作用時的加速度為a₁，不受拉力F作用時的加速度為a₂，則有：

當力F一直作用時有：   （2分）

力F只作用一半時間有：，  （3分）

又，l₁+l₂=l  （2分）

由以上五式可解得：a₁=4a₂（2分）

由牛頓第二定律，受拉力F時有：F－mgsin30°=ma₁  （2分）

不受拉力F時有：mgsin30°=ma₂   （2分）

解得： 

所以物塊所受拉力F與重力mg的比值為5∶2。（2分）

【解析】根據(jù)題述物理過程，應用勻變速直線運動規(guī)律和牛頓第二定律及其相關知識列方程解答。