Question

【题目】某同学为了探究物体与斜面间的动摩擦因数，进行了如下实验：取一质量为m的物体，使其在沿斜面方向的推力作用下向上运动，如图甲所示，通过力传感器得到推力随时间变化的规律如图乙所示，通过频闪照相处理后得出速度随时间变化的规律如图丙所示，若已知斜面的倾角α＝30°，若取重力加速度g＝10m/s2，则由此可得（　　）

A. 物体的质量为4kg

B. 物体与斜面间的动摩擦因数为

C. 撤去推力F后，物体将做匀减速运动，最后可以静止在斜面上

D. 撤去推力F后，物体下滑时的加速度为 m/s2

Answer 1

【答案】BD

【解析】

根据“推力随时间变化的规律如图乙所示”、“速度随时间变化的规律如图丙所示，”可知，本题考查牛顿第二定律的应用，根据v﹣t图象与F﹣t图象获取所需信息、对物体正确受力分析，应用牛顿第二定律列式计算。

A、由图丙所示图象可知，0～2s内，物体加速度a＝ m/s2＝0.5m/s2，由图乙所示，此段时间内的推力为：F1＝21.5N，

由牛顿第二定律得：F1﹣mgsin30°﹣μmgcos30°＝ma…①，

由图丙所示可知，2s以后物体做匀速直线运动，由图乙所示图象可知，此时推力为：F2＝20N，

由平衡条件得：F2＝mgsin30°+μmgcos30°…②，

由①②解得：m＝3kg，μ＝，故A错误，B正确；

C、物体与斜面间的滑动摩擦力为：f＝μmgcos30°＝×30×＝5N，重力沿斜面向下的分力为：G1＝mgsin30°＝15N＞f，则物体速度变为零后要反向向下加速度滑动，不会静止在斜面上，故C错误；

D、撤去推力物体下滑时，由牛顿第二定律得：μmgcos30°﹣mgsin30°＝ma，a＝m/s2，故D正确；

故选：BD。