Question

【題目】某同學(xué)為了探究物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：取一質(zhì)量為m的物體，使其在沿斜面方向的推力作用下向上運(yùn)動(dòng)，如圖甲所示，通過力傳感器得到推力隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，通過頻閃照相處理后得出速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖丙所示，若已知斜面的傾角α＝30°，若取重力加速度g＝10m/s2，則由此可得（　　）

A. 物體的質(zhì)量為4kg

B. 物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

C. 撤去推力F后，物體將做勻減速運(yùn)動(dòng)，最后可以靜止在斜面上

D. 撤去推力F后，物體下滑時(shí)的加速度為 m/s2

Answer 1

【答案】BD

【解析】

根據(jù)“推力隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示”、“速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖丙所示，”可知，本題考查牛頓第二定律的應(yīng)用，根據(jù)v﹣t圖象與F﹣t圖象獲取所需信息、對物體正確受力分析，應(yīng)用牛頓第二定律列式計(jì)算。

A、由圖丙所示圖象可知，0～2s內(nèi)，物體加速度a＝ m/s2＝0.5m/s2，由圖乙所示，此段時(shí)間內(nèi)的推力為：F1＝21.5N，

由牛頓第二定律得：F1﹣mgsin30°﹣μmgcos30°＝ma…①，

由圖丙所示可知，2s以后物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由圖乙所示圖象可知，此時(shí)推力為：F2＝20N，

由平衡條件得：F2＝mgsin30°+μmgcos30°…②，

由①②解得：m＝3kg，μ＝，故A錯(cuò)誤，B正確；

C、物體與斜面間的滑動(dòng)摩擦力為：f＝μmgcos30°＝×30×＝5N，重力沿斜面向下的分力為：G1＝mgsin30°＝15N＞f，則物體速度變?yōu)榱愫笠�反向向下加速度滑�?dòng)，不會靜止在斜面上，故C錯(cuò)誤；

D、撤去推力物體下滑時(shí)，由牛頓第二定律得：μmgcos30°﹣mgsin30°＝ma，a＝m/s2，故D正確；

故選：BD。