- 2016朝阳高三期中物理
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相关例题：
题目：
【例题】（高三物理期中考试）一质量为m的物体，在平行于斜面向上的恒力F的作用下，从斜面底端A点静止开始运动，到达斜面顶端B点时撤去力F，已知斜面与物体间的动摩擦因数为μ，斜面的长度为L，求：
（1）物体沿斜面上升的最大速度；
（2）物体沿斜面上滑的最大距离；
（3）物体沿斜面上升到最高点所需的时间。
【分析】
（1）物体在拉力作用下沿斜面向上做匀加速直线运动，撤去拉力后做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律和运动学公式结合求解最大速度。
（2）根据动能定理求解物体沿斜面上滑的最大距离。
（3）根据运动学公式求解物体沿斜面上升到最高点所需的时间。
【解答】
（1）物体在拉力作用下沿斜面向上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得：
$F - mg\sin\theta - \mu mg\cos\theta = ma$
解得：$a = \frac{F - mg\sin\theta - \mu mg\cos\theta}{m}$
物体匀加速直线运动达到最大速度时，有：$v_{m} = \frac{L}{t}$
解得：$v_{m} = \frac{F\sin\theta - \mu mg\cos\theta}{mg\sin\theta}$
（2）撤去拉力后物体做匀减速直线运动，根据动能定理得：$mg\sin\theta x = 0 - \frac{1}{2}mv_{m}^{2}$
解得：$x = \frac{v_{m}^{2}}{2g\sin\theta} = \frac{(F\sin\theta - \mu mg\cos\theta)^{2}}{4g^{2}\sin^{2}\theta}$
（3）物体沿斜面上升到最高点所需的时间为：$t = \frac{x}{a} = \frac{F\sin\theta - \mu mg\cos\theta}{mg(\sin\theta + \cos\theta)}$
【说明】本题考查了牛顿第二定律、动能定理和运动学公式的综合应用，难度适中。解题的关键是正确受力分析和灵活运用公式求解。
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