Question

【题目】如图甲所示，光滑斜面，倾角为θ，用一水平外力F推着物体，逐渐增大F，物体沿斜面做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示，若重力加速度g取10 m/s2.根据图乙中所提供的信息，

求：(1) 物体的质量m；

(2)若斜面足够长，且撤去推力时物体的速度是沿斜面向上12m/s ，求撤去推力后第3s内物体的位移；

(3)若要使物体在斜面上保持静止，所施加的最小推力是多大？方向如何？

Answer 1

【答案】（1）2kg（2）位移大小3m，方向沿斜面向下（3）12N 沿斜面向上

【解析】

（1）当外力为零时，加速度为，根据牛顿第二定律可得：

解得：

当外力为20N时，加速度为，根据牛顿第二定律

代入数据解得：

（2）根据匀变速方程可得：

位移大小3m，方向沿斜面向下

（3）要使物体能静止在斜面上，根据平衡条件知，当拉力垂直支持力时即沿斜面向上，拉力最小

答：（1）2kg（2）位移大小3m，方向沿斜面向下（3）12N 沿斜面向上