Question

如下圖甲所示，質量為m＝1kg的物體置于傾角為θ＝37°固定斜面(足夠長)上，對物體施以平行于斜面向上的拉力F，t1＝1s時撤去拉力，物體運動的部分 —t圖像如圖乙，試求：(g=10m/s2)

（1）物體沿斜面上行時加速運動與減速運動的加速度大小；

（2）物體與斜面間的滑動摩擦因數μ；

（3）第1s內拉力F的平均功率

 

Answer 1

【答案】

（1）20m/s2; 10m/s2;（2）0.5（3）300W

【解析】

試題分析：（1）由圖像可知0-1s內物體的加速度為：；1-2s內物體的加速度為：

(2) 撤去力后，由牛頓第二定律有

mgsinθ+μmgcosθ=ma2，而a2=10m/s2

解得：μ=0.5

(3) 設力F作用時物體的加速度為a1，對物體進行受力分析，由牛頓第二定律可知

F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1 ,a1=20m/s2

t1=1s時物體的速度：v1=a1t1

拉力F的平均功率為P=F

  由以上各式解得：P=300W

考點：v-t圖像；牛頓定律；平均功率。