问题 选择题

如图甲所示,在倾角为30°的足够长的光滑斜面上,有一质量为m的物体,受到沿斜面方向的力F作用,力F按图乙所示规律变化(图中纵坐标是F与mg的比值,力沿斜面向上为正).则物体运动的速度v随时间t变化的规律是下图中的(物体的初速度为零,重力加速度取10m/s2)(  )

A.

B.

C.

D.

答案

在0-1s内,根据牛顿第二定律得a1=

F-mgsin30°
m
=
1
2
g,方向沿斜面向上,物体向上做匀加速直线运动;在1-2s内,拉力为零,根据牛顿第二定律得,a2=
mgsin30°
m
=
1
2
g
,方向沿斜面向下,物体沿斜面向上做匀减速直线运动,2s末速度为零.在2-3s内,根据牛顿第二定律得,a3=
F+mgsin30°
m
=
3
2
g
.方向沿斜面向下,物体沿斜面向下做匀加速直线运动,3s末的速度大小v=a3t=15m/s.故C正确,A、B、D错误.

故选C.

单项选择题
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