题目内容
【题目】如图所示,一光滑斜面固定在水平地面上,质量m=1 kg的物体在平行于斜面向上的恒力F作用下,从A点由静止开始运动,到达B点时立即撤去拉力F.此后,物体到达C点时速度为零.每隔0.2 s通过传感器测得物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据. 求:
t/s | 0.0 | 0.2 | 0.4 | … | 2.2 | 2.4 | … |
v/m·s-1 | 0.0 | 1.0 | 2.0 | … | 3.3 | 2.1 | … |
(1)恒力F的大小;
(2)撤去外力F的时刻.
【答案】(1)11 N (2)1.5 s
【解析】
:(1)加速阶段由加速度的定义知,加速度a1==5m/s2
减速阶段加速度大小为a2==6m/s2
加速阶段中由牛顿第二定律得:F-mgsinθ=ma1
减速阶段中由牛顿第二定律得:mgsinθ=ma2
由上两式代入数据得:F=m(a1+a2)=11N
(2)撤力瞬间速度最大a1t=v0+a2(t’-t)(其中:v0=3.3m/st’=2.2s)
解得t=1.5s
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