Question

如圖甲所示．用一水平外力F拉著一個靜止在傾角為θ的光滑斜面上的 物體．逐漸增大F，物體做變加速運動，其加速度a隨外力F變化的圖象如圖乙所示，若重力加速度g取lOm/s²根據閣乙中所提供的信息不能計算出（　　）

• A、斜面的傾角
• B、加速度為2m/s²時物體所受的合外力
• C、物體靜止在斜面上所施加的最小外力
• D、加速度為4m/s²時物體的速度

Answer 1

分析：對物體受力分析，根據牛頓第二定律得出力F與加速度a的函數關系，然后結合圖象得出相關信息．

解答：解：對物體受力分析，受推力、重力、支持力，如圖，根據牛頓第二定律得：

 x方向：Fcosθ-mgsinθ=ma ①
 y方向：N-Fsinθ-Gcosθ=0 ②
解得從圖象中取兩個點（20N，2m/s²），（30N，6m/s²），代入①、②式解得：m=2kg，θ=37°．
當a=2m/s²時，代入①得：F=

m(a+gsinθ)

cosθ

=

2×(2+10×sin37°)

cos37°

N=20N．因而A、B可以算出；
當a=0時，可解得F=15N，物體靜止在斜面上所施加的最小外力是15N，因而C可以算出；
題中并未說明力F隨時間變化的情況，故無法求出加速度為4m/s²時物體的速度大小，因而D不可以算出；
本題選不能算出的
故選：D．

點評：本題關鍵對物體受力分析后，根據牛頓第二定律求出加速度與力F的關系式，結合圖象討論．