解:(1)设外加恒力F时小木块的加速度为a1:
由匀加速直线运动的规律得:
代入数据可求得:F=18N。
(2)设小木块继续上滑的加速度为a2:
还能上滑的距离
联立解得S=3.2m。
(3)当小木块运动一段时间后撤去外力,且向下运动经过B点的速度为m/s时,恒力作用的时间有最大值。
设小木块向下运动的加速度为a3,则
向下运动至B点的距离为S3,则
设恒力作用的最长时间为t1,撤去恒力向上减速至零所用时间为t2,则:
联立解得
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