- 通辽赤峰高三联考物理
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相关例题：
题目：
【例题】（高三物理联考题）一个质量为m的物体，在平行于斜面向上的恒力F作用下，从斜面底端沿光滑斜面向上运动，到达斜面上的某一点A时，突然撤去恒力F，物体沿原路返回，经过B点时恰好停止。已知物体运动到A点时的速度为vA，求：
（1）物体运动到A点时的加速度大小；
（2）物体从A到B和从B返回到A所用的时间。
【分析】
本题考查了牛顿第二定律和匀变速直线运动规律的应用，分析清楚物体的运动过程是解题的前提，应用牛顿第二定律和匀变速直线运动规律可以求出加速度和时间。
（1）物体从A到B过程，根据牛顿第二定律求出加速度大小；
（2）根据速度时间公式求出物体从B返回到A所用的时间。
【解答】
（1）设斜面的倾角为θ，撤去恒力F前物体的加速度大小为$a_{1}$，撤去恒力F后物体的加速度大小为$a_{2}$，根据牛顿第二定律得：$F - mg\sin\theta - a_{1}m = 0$，解得$a_{1} = \frac{F - mg\sin\theta}{m}$撤去恒力$F$后，物体沿原路返回的过程中，根据牛顿第二定律得：$mg\sin\theta + a_{2}m = 0$，解得$a_{2} = - \frac{mg\sin\theta}{m}$所以物体运动到A点时的加速度大小为$a = a_{1} + a_{2} = \frac{F}{m}$；
（2）撤去恒力$F$前物体做匀加速直线运动，根据速度位移公式得：$v_{A}^{2} = 2a_{1}x_{AB}$解得$x_{AB} = \frac{v_{A}^{2}}{2a_{1}}$撤去恒力$F$后物体做匀减速直线运动，根据速度时间公式得：$t_{AB} = \frac{v_{A}}{a_{2}}$解得$t_{AB} = \frac{v_{A}}{- \frac{mg\sin\theta}{m}}$所以物体从A到B的时间为$t_{AB}^{\prime} = \frac{v_{A}}{a_{1}} + \frac{v_{A}}{- \frac{mg\sin\theta}{m}} = \frac{v_{A}^{2}}{- mg\sin\theta}$物体从B返回到A所用的时间为$t = \frac{x_{BA}}{a_{2}} = \frac{v_{A}^{2}}{- 2g\sin\theta}$。
答：（1）物体运动到A点时的加速度大小为$\frac{F}{m}$；
（2）物体从A到B和从B返回到A所用的时间分别为$\frac{v_{A}^{2}}{- mg\sin\theta}$和$\frac{v_{A}^{2}}{- 2g\sin\theta}$。
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