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) | 0.0 | 0.2 | 0.4 | … | 2.4 | 2.6 | … |
v(m/s) | 0.0 | 0.4 | 0.8 | … | 2.0 | 1.0 | … |
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答案
(1)由题意得a=
△v |
△t |
∴F=ma=2N
(2)由题意得a′=
△v′ |
△t′ |
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.