(1)根据牛顿第二定律得,匀加速上滑的加速度为:a1=
Fcos37°?μ(mgcos37°+Fsin37°)?mgsin37° m
代入数据解得:a1=5m/s2,
则2s末的速度为:v1=a1t1=5×2m/s=10m/s,
2s内的位移为:x1=
=v12 2a1
m=10m,100 10
撤去拉力后的加速度为:a2=
=gsin37°+μgcos37°=6+0.5×8m/s2=10m/s2.mgsin37°+μmgcos37 m
则匀减速运动的位移大小为:x2=
=v12 2a2
m=5m,100 20
则物体向上运动的最高点的位置为:x=x1+x2=10+5m=15m.
(2)物体匀减速运动的到最高点的时间为:t2=
=v1 a2
s=1s,10 10
物体返回做匀加速运动的加速度为:a3=
=gsin37°-μgcos37°=6-0.5×8=2m/s2,mgsin37°?μmgcos37° m
根据x=
a3t32得:t3=1 2
=
2x a3
s=3.87s.
2×15 2
则:t=t2+t3=1+3.87s=4.87s.
(3)速度时间图线如图所示.
答:(1)物体向上运动到最高点的距离为15m.
(2)水平拉力撤去后还要经过4.87s时间物体再次回到斜面底端.
(3)速度时间图线如图所示.