Question

如图所示，在倾角为30°的足够长的光滑斜面上有一质量为m的物体，它受到沿斜面方向的力F的作用．力F可按图（a）、（b）、（c）、（d）所示的四种方式随时间变化（图中纵坐标是F与mg的比值，力沿斜面向上为正）．已知此物体在t=0时速度为零，若用v₁、v₂、v₃、v₄分别表示上述四种受力情况下物体在3秒末的速率，则这四个速率中最大的是（ ）

A．v₁
B．v₂
C．v₃
D．v₄

Answer

根据冲量的定义得到：F-t图象的“面积”大小等于冲量，根据动量定理分别求出四个速率．
【解析】
根据动量定理分别研究四种情况下物体的速率：
A、mgsin30°t1+Ft2=mv1，t1=3s，t2=1s，代入解得，v1=20m/s．
B、F的冲量和为零，则mgsin30°t1=mv2，t1=3s，解得v2=15m/s．
C、mgsin30°t1+Ft2=mv1，t1=3s，t2=2s，代入解得，v3=25m/s．
D、F的冲量和为零，mgsin30°t1=mv4，t1=3s，解得v4=15m/s．
故选C