问题 多选题

如图甲所示,用一水平力F拉着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体,逐渐增大F,物体做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示,若重力加速度g取10m/s2,根据图乙中所提供的信息可以计算出(  )

A.物体的质量

B.斜面的倾角

C.物体能静止在斜面上所施加的最小外力

D.以上三项都不能求出

答案

物体受重力、拉力和支持力,根据牛顿第二定律a=

Fcosθ-mgsinθ
m
=
Fcosθ
m
-gsinθ.图线的纵轴截距为-6m/s2,则gsinθ=6,解得斜面的倾角θ=37°.

图线的斜率k=

cosθ
m
=
6-2
30-20
=
2
5
,因为sinθ=0.6,则cosθ=0.8,所以m=2kg.

无静止在斜面上时,a=0,故

Fcosθ-mgsinθ
m
=0,解得F=mgtanθ;

故A、B、C正确,D错误.

故选ABC.

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