题目内容
如图所示，在光滑水平面AB上，用水平恒力F推动质量为m=1kg的物体从A点由静止开始做匀加速直线运动，物体到达B点时撤去F，接着又冲上光滑斜面，设经过B点前后速度大小不变，最高能到达C点，用速度传感器测量物体的瞬时速度，表中记录了部分测量数据，| t（s） | 0.0 | 0.2 | 0.4 | … | 2.2 | 2.4 | 2.6 | … |
| v（m/s） | 0.0 | 0.4 | 0.8 | … | 3.0 | 2.0 | 1.0 | … |
（1）恒力F的大小．
（2）斜面的倾角α．
（3）t=2.1s时物体的速度．
分析：（1）（2）由表格求出物体从A到B的加速度，根据牛顿第二定律求出恒力F与斜面的倾角．
（3）根据图象找出两段图线的转折点，读出A到B运动时间，由v=at求出t=2.1s时物体的速度．
（3）根据图象找出两段图线的转折点，读出A到B运动时间，由v=at求出t=2.1s时物体的速度．
解答：解：（1）物体从A到B过程中a1=
=
=2 m/s2
则F=ma1=1×2=2 N
（2）物体从B到C过程中
a2=
=
=5 m/s2
由牛顿第二定律可知mgsin α=ma2
代入数据解得sinα=
，α=30°
（3）由表格可判断t=2.8s时速度减为0．设加速运动时间为t1，减速运动时间为t2，可列式：a1t1=a2t2；
t1+t2=2.8s，求解得：
t1=2s，t2=0.8s．
最大速度为：vmax=a1t1=4m/s
则2.1s时的速度为：
v=vmax+a2（t'-t1）=4-5×（2.1-2.0）m/s=3.5m/s
答：（1）恒力F的大小为2 N；（2）斜面的倾角α为30°；（3）t=2.1s时物体的速度为3.5 m/s
| △v1 |
| △t1 |
| 0.8-0.4 |
| 0.2 |
则F=ma1=1×2=2 N
（2）物体从B到C过程中
a2=
| △v2 |
| △t2 |
| 2-1 |
| 0.2 |
由牛顿第二定律可知mgsin α=ma2
代入数据解得sinα=
| 1 |
| 2 |
（3）由表格可判断t=2.8s时速度减为0．设加速运动时间为t1，减速运动时间为t2，可列式：a1t1=a2t2；
t1+t2=2.8s，求解得：
t1=2s，t2=0.8s．
最大速度为：vmax=a1t1=4m/s
则2.1s时的速度为：
v=vmax+a2（t'-t1）=4-5×（2.1-2.0）m/s=3.5m/s
答：（1）恒力F的大小为2 N；（2）斜面的倾角α为30°；（3）t=2.1s时物体的速度为3.5 m/s
点评：本题考查作图、理解物理图象和运用数学知识解决物理问题的能力，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．
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