Question

某同學為了探究物體與斜面間的動摩擦因數進行了如下實驗，取一質量為m的物體使其在沿斜面方向的推力作用下向上運動，如圖7甲所示，通過力傳感器得到推力隨時間變化的規律如圖乙所示，通過頻閃照相處理后得出速度隨時間變化的規律如圖丙所示，若已知斜面的傾角α＝30°，取重力加速度g＝10 m/s²，則由此可得(　　)

圖7

A．物體的質量為3 kg

B．物體與斜面間的動摩擦因數為

C．撤去推力F后，物體將做勻減速運動，最后可以靜止在斜面上

D．撤去推力F后，物體下滑時的加速度大小為 m/s²

Answer 1

解析：選ABD　在0～2 s由速度圖象可得a＝＝0.5 m/s²，由速度圖象可知，2 s后勻速，合外力為零，推力等于阻力，故0～2 s內的合外力F_合＝21.5 N－20 N＝1.5 N，由牛頓第二定律可得：m＝＝ kg＝3 kg，故選項A正確；由勻速時F_推＝mgsin α＋μmgcos α，代入數據可得μ＝，所以選項B正確；撤去推力F后，物體先做勻減速運動到速度為零，之后所受合外力為F_合′＝mgsin α－μmgcos α＝10 N>0，所以物體將下滑，下滑時的加速度為a′＝＝ m/s²，故選項C錯，D對。所以正確選項為A、B、D。