Question

（2009?廣東模擬）如圖甲所示，質量為m=1kg的物體置于傾角θ=37°的固定粗糙斜面上．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v-t圖象如圖乙所示，則下列說法中正確的是：（g=10m/s²）（　　）

A．拉力F的大小為20N

B．1s末重力的即時功率為120W

C．物體運動到最高點的時間為3s

D．t=4s的物體的速度大小為10m/s

Answer 1

分析：根據動量定理分別研究拉力撤去前后的過程，求解拉力的大小．將速度圖象延長到v=0，得到物體運動到最高點的時刻．根據拉力做功情況，判斷物體的機械能何時最大．

解答：解：A、根據動量定理得：
在0-1s時間內：（F-f-mgsinθ）t₁=mv₁，
在1-2s時間內：-（f+mgsinθ）t₂=mv₂-mv₁，
聯立解得F=30N．故A錯誤．
B、1s末重力的即時功率

.

P

G=Gvsin37°=mg×20×sin37°W=120w，故B正確；
C、將速度圖象延長到v=0，得到t=3s，則t=3s時物體運動到最高點．故C正確；
D、將速度圖象延長到4s時，速度為10m/s，當摩擦力方向改變了，合力減小了，故速度一定不等于10m/s，故D錯誤；
故選BC．

點評：本題運用動量定理研究拉力F的大小，也可以求出加速度，由牛頓第二定律求解拉力F．機械能的變化量取決于除重力以外的力做的功．