题目内容
如图甲所示,倾角为30°的足够长的光滑斜面上,有一质量m=0.8kg的物体受到平行斜面向上的力F作用,其大小F随时间t变化的规律如图乙所示,t=0时刻物体速度为零,重力加速度g=10m/s2.下列说法中正确的是( )
分析:将重力沿垂直斜面方向和平行与斜面方向正交分解,垂直斜面方向合力为零,物体沿平行斜面方向运动,比较拉力和重力的平行斜面方向的分力,结合牛顿运动定律即可判断物体的运动情况.
解答:解:对物体受力分析,受重力、支持力和拉力
将重力沿垂直斜面方向和平行与斜面方向正交分解
平行与斜面方向分力为:G1=mgsin30°=4N
分阶段讨论物体的运动情况:
①0到1s内,F合=5N-4N=1N,沿斜面向上
加速度为
a=
=1.25m/s2
1s末速度为
v1=at1=1.25m/s
②1s到2s内,合力为F合=3N-4N=-1N
加速度为
a=
=-1.25m/s2
2s末速度为
v2=v1+at2=0m/s
③2s到3s内,合力为F合=1N-4N=-3N
加速度为
a=
=-3.75m/s2
3s末速度为
v3=v2+at3=-3.75m/s
故2s到3s加速度最大,A错误;
第2s末物体的速度为零,B错误;
2~3s时间内物体做向下匀加速直线运动,C正确,D错误;
故选C.
将重力沿垂直斜面方向和平行与斜面方向正交分解
平行与斜面方向分力为:G1=mgsin30°=4N
分阶段讨论物体的运动情况:
①0到1s内,F合=5N-4N=1N,沿斜面向上
加速度为
a=
F合 |
m |
1s末速度为
v1=at1=1.25m/s
②1s到2s内,合力为F合=3N-4N=-1N
加速度为
a=
F合 |
m |
2s末速度为
v2=v1+at2=0m/s
③2s到3s内,合力为F合=1N-4N=-3N
加速度为
a=
F合 |
m |
3s末速度为
v3=v2+at3=-3.75m/s
故2s到3s加速度最大,A错误;
第2s末物体的速度为零,B错误;
2~3s时间内物体做向下匀加速直线运动,C正确,D错误;
故选C.
点评:本题关键分为三个阶段对物体受力分析,求出加速度,然后运用运动学公式计算即可.
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