问题 问答题

如图所示,在光滑水平面AB上,用恒力F推动质量m=1kg的物体从A点由静止开始作匀加速运动,物体到达B点时撤去F,物体经过B点后又冲上光滑斜面(设经过B点前后速度大小不变),最高能到达C点,每隔0.2s钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下列给出的了部分测量数据.(重力加速度g=10m/s2

求:(1)恒力F的大小;

(2)斜面的倾角α;

(3)t=2.1s时的瞬时速度v的大小.

t(s)0.00.20.42.42.6
v(m/s)0.00.40.82.01.0

答案

(1)由题意得a=

△v
△t
=2m/s2

∴F=ma=2N

(2)由题意得a′=

△v′
△t′
=-5m/s2

又-mgsinθ=ma'

∴θ=30°

(3)设B点速度为vB,物体由A到B所需时间为t1,由B点到2.6s所用时间为t2,则vaB=at1

1.0=vB+a′t2  且 t1+t2=2.6

解得 t1=2s vB=4m/s

∴t=2.1s时的瞬间速度为

v=vB+a′(t-t1

=3.5m/s

答:(1)恒力F的大小为2N;

(2)斜面的倾角α为30°;

(3)t=2.1s时的瞬时速度v的大小为3.5m/s.

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