滑板运动是崇尚自由的一种运动方式．若将滑道简化为倾角为θ=37°的斜面AB及水平面BC（平面在右侧，斜面在左侧），斜面与水平面平滑连接，运动员简化为质量m=2kg的物体，置于水平-物理

题目简介

题目详情

滑板运动是崇尚自由的一种运动方式．若将滑道简化为倾角为θ=37°的斜面AB及水平面BC（平面在右侧，斜面在左侧），斜面与水平面平滑连接，运动员简化为质量m=2kg的物体，置于水平面上的D点．DB间距d=7m，物体与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ=0.2，将一水平向左的恒力F=8N作用在该物体上，t=2s后撤去该力，不考虑物体经过B点时的能量损失，重力加速度取g=10m/s²，斜面足够长，撤去恒力F后，物体经过多长时间第二次经过B点？

题型：问答题难度：中档来源：不详

答案

根据牛顿第二定律得，F-μmg=ma，解得a1=class="stub"F-μmg

=class="stub"8-0.2×20

m/s2=2m/s2．
在2s内物体的位移x1=class="stub"1

a 1t2=class="stub"1

×2×4m=4m．
2s末的速度v1=a1t=4m/s．
物体在水平面上匀减速直线运动的加速度a2=μg=2m/s2
设运动到B点的速度为v2，根据v22-v12=-2a2(d-x1)
代入数据解得v2=2m/s．
则物体第一次运动到B点的经历的时间t1=

v2-v1

-a2

=1s．
物体在斜面上匀减速直线运动的加速度a3=class="stub"mgsin37°+μmgcos37°

=gsin37°+μgcos37°=7.6m/s2
则物体减速到零所需的时间t2=

0-v2

-a3

=class="stub"2

7.6

s≈0.26s．
物体减速运动的位移x2=

v22

2a3

=class="stub"4

15.2

m≈0.26m
物体在斜面上匀加速向下运动的加速度a4=class="stub"mgsin37°-μmgcos37°

=gsin37°-μgcos37°=4.4m/s2．
根据x2=class="stub"1

a4t32得，t3=

2x2

class="stub"2×0.26

4.4

s≈0.34s
则撤去外力F后，物体第二次经过B点的时间t′=t1+t2+t3=1+0.26+0.34s=1.6s．
答：撤去恒力F后，物体经过1.6s第二次经过B点．

上一篇 : 一列火车以0.25m/s2的加速度由
下一篇 : 汽车在平直公路上以10m/s的速

滑板运动是崇尚自由的一种运动方式．若将滑道简化为倾角为θ=37°的斜面AB及水平面BC（平面在右侧，斜面在左侧），斜面与水平面平滑连接，运动员简化为质量m=2kg的物体，置于水平-物理

题目简介

题目详情

答案

更多内容推荐