问题 选择题

如图甲所示,倾角为30°的足够长的光滑斜面上,有一质量m=0.8kg的物体受到平行斜面向上的力F作用,其大小F随时间t变化的规律如图乙所示,t=0时刻物体速度为零,重力加速度g=10m/s2.下列说法中正确的是(  )

A.0~1s时间内物体的加速度最大

B.第2s末物体的速度不为零

C.2~3s时间内物体做向下匀加速直线运动

D.第3s末物体回到了原来的出发点

答案

对物体受力分析,受重力、支持力和拉力

将重力沿垂直斜面方向和平行与斜面方向正交分解

平行与斜面方向分力为:G1=mgsin30°=4N

分阶段讨论物体的运动情况:

①0到1s内,F=5N-4N=1N,沿斜面向上

加速度为

a=

F
m
=1.25m/s2

1s末速度为

v1=at1=1.25m/s

②1s到2s内,合力为F=3N-4N=-1N

加速度为

a=

F
m
=-1.25m/s2

2s末速度为

v2=v1+at2=0m/s

③2s到3s内,合力为F=1N-4N=-3N

加速度为

a=

F
m
=-3.75m/s2

3s末速度为

v3=v2+at3=-3.75m/s

故2s到3s加速度最大,A错误;

第2s末物体的速度为零,B错误;

2~3s时间内物体做向下匀加速直线运动,C正确,D错误;

故选C.

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