Question

（15分）如图13所示，倾角为30°的光滑斜面体，固定在地面上。质量为m的物块在一平行于斜面向上的力F作用下，从斜面底端由静止出发经一段时间t到达斜面的顶端。如从底端仍用力F从静止上拉物块，作用时间为时撤去力F，则物块还需t时间才能到达斜面顶端。求物块所受拉力F与重力mg的比值。

Answer

【解析】
设斜面长为l，物体受拉力F作用时的加速度为a1，不受拉力F作用时的加速度为a2，则有：

当力F一直作用时有：   （2分）

力F只作用一半时间有：，  （3分）

又，l1+l2=l  （2分）

由以上五式可解得：a1=4a2（2分）

由牛顿第二定律，受拉力F时有：F－mgsin30°=ma1  （2分）

不受拉力F时有：mgsin30°=ma2   （2分）

解得： 

所以物块所受拉力F与重力mg的比值为5∶2。（2分）

【解析】根据题述物理过程，应用匀变速直线运动规律和牛顿第二定律及其相关知识列方程解答。