Question

如图所示，在光滑水平面AB上，水平恒力F推动质量为1kg的物体从A点由静止开始作匀加速直线运动，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，（g=10m/s²）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=2.1s时物体的速度．

Answer

（1）（2）由表格求出物体从A到B的加速度，根据牛顿第二定律求出恒力F与斜面的倾角．
（3）根据图象找出两段图线的转折点，读出A到B运动时间，由v=at求出t=2.1s时物体的速度．
【解析】
（1）（2）有表格可知，物块在水平面上做匀加速直线运动，在斜面上做匀减速直线运动．由a=，可求得加速运动的加速度a1和减速运动的加速度a2．
a1==2m/s2；        
a2==-5m/s2．
由牛顿第二定律得：
F=ma1；                      
-mgsinθ=ma2；                  
求解得：F=2N；    
        θ=30°     
（3）由表格可判断t=2.8s时速度减为0．设加速运动时间为t1，减速运动时间为t2，可列式：a1t1=a2t2；    
t1+t2=2.8s，求解得：
t1=2s，t2=0.8s．
最大速度为：vmax=a1t1=4m/s
则2.1s时的速度为：
v=vmax+a2（t'-t1）=4-5×（2.1-2.0）m/s=3.5m/s
答：（1）恒力F的大小为2N；
（2）斜面的倾角30°；
（3）t=2.1s时物体的速度3.5m/s．