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°的固定斜面上，对物体施一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10乙所示，试求：（g取10m/s2）
（1）物体所受的拉力F；
（2）t=4s末重力的功率；
答案
（1）30N（2）12W
题目分析：（1）由图像可知：撤去力F前的加速度a1＝20m/s2，撤去力F后的加速度a2＝－10m/s2
由牛顿第二定律：F－mgsinθ－f＝ma1 ① 1分
－mgsinθ－f＝ma2 ② 1分
由②得f＝－ma2－mgsinθ＝4N
①－② 得 F＝ma1－ma2＝30N 1分
（2）设撤去力后物体运动到最高点时间为t2
根据图像由运动学公式
=0－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－f＝ma3，解得a3=2m/s2 1分
t＝4s时速度v＝a3t3＝2m/s ，方向沿斜面向下 1分
此时重力的功率P=mgvcos(90o－θ)=12W 1分
点评：本题难度较小，处理本题时要注意研究对象的变换，研究过程的变换，能够做到运动图像的联合应用是关键