题目内容

如图(a)所示,用一水平外力F拉着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体,逐渐增大F,物体做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图象如图(b)所示,若重力加速度g取10m/s2.根据图(b)中所提供的信息可以计算出(  )
分析:对物体进行受力分析,根据牛顿第二定律求出物体加速度与拉力F的关系式,根据图线的斜率和截距可以求出物体的质量和倾角.注意物体做变加速直线运动,速度和位移无法求出.
解答:解:物体受重力、拉力和支持力,根据牛顿第二定律a=
Fcosθ-mgsinθ
m
=
Fcosθ
m
-gsinθ
.图线的纵轴截距为-6m/s2,则gsinθ=6,解得斜面的倾角θ=37°.
图线的斜率k=
cosθ
m
=
6-2
30-20
=
2
5
,因为sinθ=0.6,则cosθ=0.8,所以m=2kg.
物体做加速度变化的运动,无法根据运动学公式求出速度和位移.故A、B正确,C、D错误.
故选AB.
点评:解决本题的关键能够正确地进行受力分析,运用牛顿第二定律求解,以及能够从图线的斜率和截距获取信息.
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