Question

滑板運動是一種崇尚自由的運動方式，給運動員帶來成功和創(chuàng)造的喜悅，深受青少年的喜愛。若滑道簡化為傾角為θ=37°的斜面AB及水平面BC，斜面與水平面平滑連接，運動員和滑板組成的整體簡化為質(zhì)量m ="40" Kg的物體，置于水平面上的D點。D、B間距離為d ="7" m，物體與斜面、水平面間的動摩擦因數(shù)均為u =0.2。將一水平向左的恒力F =" 160" N作用在該物體上，t=2s后撤去該力，不考慮物體經(jīng)過B點時的機械能損失，重力加速度取g= 10 m/s²，斜面足夠長，求撤去拉力F后，經(jīng)過多長時間物體第二次經(jīng)過B點？

Answer 1

1.60s

設(shè)在恒力的作用下物體運動的加速度為，則
由牛頓第二定律得，
解得                 （1分）
恒力作用在該物體上2 s后，物體的速度和路程分別為
                                                     （1分）
                                                     （1分）
設(shè)剛撤去力后，物體運動的加速度為，則
由牛頓第二定律得,解得                         （1分）
設(shè)從撤去力到物體第一次到達B點所用的時間為，路程為,
則=                                              （1分）
解得或（舍去）                                        （1分）                                                        
此時物體的速度為                                （1分）
物體從B點開始上滑的過程中，物體的加速度為
                                     （1分）
上滑時間                                              （1分）
上滑路程
設(shè)物體由靜止下滑返回B點時經(jīng)歷的時間為,物體在斜面上運動的加速度為,路程為,則                       （1分）
                                                  （1分）
解得                                                   （1分）
所以撤去拉力后，物體第二次經(jīng)過B點的時間為
=                             （1分） 
本題考查的是力與運動知識，本題關(guān)鍵要分階段分析，F(xiàn)存在的階段，撤去F后第一次到達B點的階段，滑上斜面階段以及從斜面滑下來再次經(jīng)過B點階段，