- 2017崇明高考物理二模
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【2017崇明高考物理二模】
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时，物体的动量大小为P，此时突然撤去恒力F，物体继续沿斜面向上运动，当物体返回斜面底端时，物体的动量大小为P′，已知重力加速度为g，斜面与水平面夹角为θ，求：
（1）撤去恒力F之前，物体沿斜面向上运动的速度大小；
（2）撤去恒力F时物体的速度大小；
（3）物体从撤去恒力F到返回到斜面底端的过程中，重力对物体做的功。
答案：（1）物体沿斜面向上运动时，受重力、支持力和拉力三个力作用。根据牛顿第二定律，有：
$F - mg\sin\theta - F_{f} = ma$
其中$F_{f}$为摩擦力。速度大小为：
$v = \sqrt{2ax} = \sqrt{2(F - mg\sin\theta - F_{f})/m}$
（2）撤去恒力F时，物体的速度大小为：
$v_{1} = \sqrt{2g\Delta s}$
其中$\Delta s$为撤去恒力F时物体在斜面上移动的距离。
（3）重力对物体做的功为：
$W = mgh = mg\sin\theta\Delta s$
其中$h$为物体从撤去恒力F到返回到斜面底端的高度差。
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