Question

如图所示,在光滑水平面AB上,水平恒力F推动质量为m=1 kg的物体从A点由静止开始做匀加速直线运动,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),求:

t(s)	0.0	0.2	0.4	…	2.2	2.4	2.6	…
v(m/s)	0.0	0.4	0.8	…	3.0	2.0	1.0	…

(1)恒力F的大小.

(2)斜面的倾角.

(3)t=2.1 s时物体的速度.

Answer

(1) 2 N(2) 30°(3) 3.5 m/s.

【解析】

试题分析：(1)物体从A到B过程中:a1=     =2 m/s2①

则F=ma1=2 N                                                         ②

(2)物体从B到C过程中a2=    =5 m/s         ③

由牛顿第二定律可知mgsin =ma2④

代入数据解得sinα=1/2,α=30°⑤

(3)设B点的速度为vB,从v=0.8 m/s到B点过程中

vB=v+a1t1                                            ⑥

从B点到v=3 m/s过程vB=v+a2t2              ⑦

t1+t2=1.8 s                              ⑧

解得t1=1.6s t2=0.2 s vB=4 m/s              ⑨

所以,当t=2 s时物体刚好达到B点

当t=2.1 s时v=vB-a2(t-2)                   ⑩

v=3.5 m/s.

考点：考查匀变速直线运动规律的应用