答
(1)设在拉力F作用下物体的加速度大小为a1.根据牛顿第二定律 有
F-(mgsinθ+μmgcosθ)=ma1
解得 a1=−g(sinθ+μcosθ)=4m/s2
(2)设2s末的速度为v1,由运动公式 有v1=a1t1=8m/s
撤去F后,物体沿斜面向上作匀减速直线运动,设加速度大小为a2,运动到速度为零所用的时间为t2.根据牛顿第二定律、运动学公式有
mgsinθ+μmgcosθ=ma2
0=v1+(-a2)t2
解得 t2==1s
(3)自静止开始到上滑至速度为零时,物体通过的总位移大小x总=x1+x2=
t1+
t2=12m
答:(1)在拉力F作用下,物体的加速度大小为4m/s2.
(2)撤去拉力F后,物体沿斜面向上滑行的时间为1s.
(3)自静止开始到上滑至速度为零时,物体通过的总位移大小为12m.
答案解析:(1)根据牛顿第二定律求出上升时的加速度.
(2)通过运动学公式求出撤去拉力时的速度,根据牛顿第二定律求出撤去拉力后的加速度,从而根据速度时间公式求出沿斜面上滑的时间.
(3)根据平均速度公式分别球匀加速直线运动和匀减速直线运动的位移,从而求出总位移.
考试点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
知识点:本题综合考查了牛顿第二定律和运动学公式,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁.