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(shí)間t到達(dá)斜面的頂端。如從底端仍用力F從靜止上拉物塊，作用時(shí)間為時(shí)撤去力F，則物塊還需t時(shí)間才能到達(dá)斜面頂端。求物塊所受拉力F與重力mg的比值。

 

Answer 1

解：設(shè)斜面長為l，物體受拉力F作用時(shí)的加速度為a₁，不受拉力F作用時(shí)的加速度為a₂，則有：

當(dāng)力F一直作用時(shí)有：   （2分）

力F只作用一半時(shí)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(shí)有：F－mgsin30°=ma₁  （2分）

不受拉力F時(shí)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(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律和牛頓第二定律及其相關(guān)知識(shí)列方程解答。