问题 问答题

如图所示,在光滑水平面AB上,水平恒力F推动质量为1kg的物体从A点由静止开始作匀加速直线运动,物体到达B点时撤去F,接着又冲上光滑斜面(设经过B点前后速度大小不变,最高能到达C点,用速度传感器测量物体的瞬时速度,表中记录了部分测量数据,(g=10m/s2)求:

t(s)0.00.20.42.22.42.6
V(m/s)0.00.40.83.02.01.0
(1)恒力F的大小;

(2)斜面的倾角;

(3)t=2.1s时物体的速度.

答案

(1)(2)有表格可知,物块在水平面上做匀加速直线运动,在斜面上做匀减速直线运动.由a=

v-v0
t
,可求得加速运动的加速度a1和减速运动的加速度a2

a1=

0.4-0
0.2
m/s2=2m/s2;        

a2=

2-3
0.2
m/s2=-5m/s2

由牛顿第二定律得:

F=ma1;                      

-mgsinθ=ma2;                  

求解得:F=2N;    

        θ=30°     

(3)由表格可判断t=2.8s时速度减为0.设加速运动时间为t1,减速运动时间为t2,可列式:a1t1=a2t2;    

t1+t2=2.8s,求解得:

t1=2s,t2=0.8s.

最大速度为:vmax=a1t1=4m/s

则2.1s时的速度为:

v=vmax+a2(t'-t1)=4-5×(2.1-2.0)m/s=3.5m/s

答:(1)恒力F的大小为2N;

(2)斜面的倾角30°;

(3)t=2.1s时物体的速度3.5m/s.

问答题
单项选择题