题目内容
如图12所示,一倾角为α的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:
图12
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。
解析:(1)加速阶段加速度大小
a1==5 m/s2
减速阶段加速度大小a2==6 m/s2
加速阶段中:F-mgsin α=ma1
减速阶段中:mgsin α=ma2
由以上两式得F=m(a1+a2)=11 N。
(2)撤去外力瞬间速度最大,有
a1t=v0+a2(t′-t)
(其中:v0=3.3 m/s,t′=2.2 s),
解得t=1.5 s。
答案:(1)11 N (2)1.5 s

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