Question

如图甲所示，质量为1kg的物体置于固定的斜面上，现对物体施以平行于斜面向上的拉力F，1s末将拉力撤去，物体运动的V-t图象如图乙所示，
（1）试求拉力F
（2）在下面给定的坐标系中定性画出物体在3s内的位移时间图象

Answer

（1）根据速度--时间图象得到有拉力和无拉力时的加速度，再根据牛顿第二定律列式即可求解F；
（2）根据运动学基本公式求出位移-时间关系式，进而画出图象．
【解析】
根据图象可知，物体先做匀加速直线运动，1s后做匀减速运动．物体的受力示意图分别如甲、乙所示．

（1）设沿斜面向上为正方向
根据牛顿定律有
1s内：F-mgsinα-f=ma1…①
1s后：-mgsinα-f=ma2…②
由v-t图象可知  …③
…④
由以上各式可得   F=m（a1-a2）=1×[4-（-2）]N=6N         
即拉力F的大小为6N  
（2）物体第一秒内的位移与时间关系为：a1=2t2
2-3s内的位移与时间关系为：x==4t-t2
所以物体在3s内的位移图象如图所示

答：（1）拉力F为6N；
（2）物体在3s内的位移时间图象如图所示．