题目内容
如图所示，一光滑斜面固定在水平地面上，质量m=1kg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0.2s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．| 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 | … |
分析：（1）先由匀变速运动求出加速度的大小，再由受力分析和牛顿第二定律求出力的大小；
（2）利用匀变速直线运动中速度与时间的关系求出F作用的时间．
（2）利用匀变速直线运动中速度与时间的关系求出F作用的时间．
解答：解：（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
答：（1）恒力的大小为11N
（2）撤去外力F的时刻为1.5s末
| △v |
| △t |
| 2.0m/s-1.0m/s |
| 0.4s-0.2s |
减速阶段加速度大小为a2=
| △v |
| △t |
| 3.3m/s-2.1m/s |
| 2.4s-2.2s |
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
答：（1）恒力的大小为11N
（2）撤去外力F的时刻为1.5s末
点评：本题考查匀变速直线运动规律，是典型的牛顿定律解题中的一类．关键是应用加速度定义和牛顿第二定律表示加速度的大小，这是一道好题．
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