问题 计算题

如图甲所示,质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°的固定且足够长的斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,t1=1s时撤去拉力,物体运动的部分v—t图像如图乙所示。试求:

小题1:拉力F的大小。

小题2:t=4s时物体的速度v的大小。

答案

小题1:30N

小题2:2m/s

F作用时物体的加速度为a1,对物体进行受力分析,由牛顿第二定律可知

Fmgsinθμmgcosθma1(1分)

撤去力后,由牛顿第二定律有

mgsinθμmgcosθma2    (1分)

根据图像可知:a1=20m/s2a2=10m/s2(2分)

解得:F="30N                " (1分)

(2)设撤去力后物体运动到最高点时间为t2

v1=a2t2   ,解得t2=2s                       (1分)

则物体沿着斜面下滑的时间为t3=t-t1-t2=1s(1分)

设下滑加速度为a3,由牛顿第二定律

mgsinθ-μmgcosθ=ma3                    (1分)

t=4s时速度v=a3t3=2m/s  (2分)    

单项选择题
单项选择题 A1型题