如图所示，借助一长为L的粗糙斜面，将一质量为m的物体（视为质点）移上货车．第一次使物体以初速度v从斜面底端沿斜面上滑，滑行的最大距离为3L5；第二次使物体以相同的初速度向上滑

Question

如图所示，借助一长为L的粗糙斜面，将一质量为m的物体（视为质点）移上货车．第一次使物体以初速度v从斜面底端沿斜面上滑，滑行的最大距离为(3L)/(5)；第二次使物体以相同的初速度向上滑行的同时，施加沿斜面向上的恒定推力，作用一段距离后撤去该力，物体继续上滑，恰好到达斜面顶端．
（1）求第一次上滑过程中物体的加速度大小a；
（2）定性说明第二次上滑过程中物体可能的运动情况；
（3）求第二次上滑过程中推力对物体做的功W．

Answer 1

（1）第一次上滑过程中物体的加速度大小a：
根据匀变速直线运动v2

-v

2 0

=2ax
解得a=-(5v2)/(6L)
（2）第二次上滑过程中物体可能的运动情况是：
①先做匀加速上滑，撤去推力后匀减速上滑；
②先匀速上滑，撤去推力后匀减速上滑；
③先做加速度较小的匀减速运动，撤去推力后再做加速度较大的匀减速．
（3）第二次上滑过程中推力对物体做的功W：
根据动能定理有：
第一次上滑时-mgsinθ×(3)/(5)L-FL=0-(1)/(2)mv2
第二次上滑时WF-mgsinθ•L-FL=0-(1)/(2)mv2
联立解得WF=(1)/(3)mv2
答：（1）求第一次上滑过程中物体的加速度大小a为-(5v2)/(6L)；
（2）第二次上滑过程中物体可能的运动情况是：
①先做匀加速上滑，撤去推力后匀减速上滑；
②先匀速上滑，撤去推力后匀减速上滑；
③先做加速度较小的匀减速运动，撤去推力后再做加速度较大的匀减速．
（3）求第二次上滑过程中推力对物体做的功W为(1)/(3)mv2．