Question

如下图甲所示，质量为m＝1kg的物体置于倾角为θ＝37°固定斜面(足够长)上，对物体施以平行于斜面向上的拉力F，t₁＝1s时撤去拉力，物体运动的部分 —t图像如图乙，试求：(g=10m/s²)

（1）物体沿斜面上行时加速运动与减速运动的加速度大小；

（2）物体与斜面间的滑动摩擦因数μ；

（3）第1s内拉力F的平均功率

Answer

（1）20m/s2; 10m/s2;（2）0.5（3）300W

【解析】

试题分析：（1）由图像可知0-1s内物体的加速度为：；1-2s内物体的加速度为：

(2) 撤去力后，由牛顿第二定律有

mgsinθ+μmgcosθ=ma2，而a2=10m/s2

解得：μ=0.5

(3) 设力F作用时物体的加速度为a1，对物体进行受力分析，由牛顿第二定律可知

F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1 ,a1=20m/s2

t1=1s时物体的速度：v1=a1t1

拉力F的平均功率为P=F

  由以上各式解得：P=300W

考点：v-t图像；牛顿定律；平均功率。