问题
计算题
如图所示,光滑斜面高h=9 m,图中AB=9 m,BC=6 m,一质量m=2 kg的物块在平行予斜面向上、大小为21N的外力F作用下,由静止开始从A运动到B。当物块运动到B点时,将外力大小改为12N,方向不变,物块继续沿斜面向上运动到C。(g取10 m/s2)求:
(1)物块从A运动到C的总时间;
(2)选择合适的标度,画出物块从A→C过程中的速度一时间图象(v-t图);
(3)如果在B点时撤去外力F,求物块从B→C过程中的加速度?物体做何种性质的运动?
答案
解:(1)从A→B,由牛顿第二定律有:F1-mgsin37°=ma1
解得:
时间
从B→C,由牛顿第二定律有:F2-mgsin37°=ma2,故a2=0
物块做匀速直线运动,时间
则物块由A到C运动的总时间(或2.67 s)
(2)v-t图如图所示
(3)若B-C过程撤去外力F,则mgsin37°=ma2'
a2'=gsin37°=6 m/s2,方向沿斜面向下,物块做匀减速运动