质量为10KG的物体,受到沿斜面上上的力F=70N的作用,以14米每秒的速度沿倾角为30°的斜面向上做匀速运动若斜面足够长,将力F撤去,4S内物体通过的位移多大?

Question

质量为10KG的物体,受到沿斜面上上的力F=70N的作用,以14米每秒的速度沿倾角为30°的斜面向上做匀速运动
若斜面足够长,将力F撤去,4S内物体通过的位移多大?

Answer 1

撤去外力前：
F=mgsin30°+f
摩擦力f=F-mgsin30°=70-10*10*1/2=20N
撤去外力后：
减速度a1=(mgsin30°+f)/m=gsin30°+f/m=10*1/2+20/10=5+2=7m/s^2
上滑时间：t=v/a=7/2=2秒
上滑位移：S1=v^2/(2a1)=14^2/(2*7)=14m
滑到定点后：下滑分力mgsin30°=10*10*1/2=50N,＞滑动摩擦力,开始下滑
下滑加速度a2=(mgsin30°-f)/m=gsin30°-f/m=10*1/2-20/10=5-2=3m/s^2
下滑2秒的位移S2=1/2a2t'^2=1/2*3*2^2=6m
4S内物体通过的位移：S1-S2=14-6=8m