题目内容

19.用平行于斜面的力推动一个质量为m的物体从倾角为α的光滑斜面底端由静止向上运动,当物体运动到斜面的中点时撤去推力,物体恰能滑到斜面顶点,由此可以判定推力F的大小必定是(  )
A.2mgcosαB.2mgsinαC.2mg(1-sinα)D.2mg(1+sinα)

分析 根据牛顿第二定律求出匀加速上滑和匀减速上滑的加速度大小,抓住位移相等,得出加速度的关系,从而求出推力F的大小

解答 解:根据题意知,匀加速直线运动和匀减速直线运动的位移相等,根据x=$\frac{{v}^{2}}{2a}$知,加速运动的过程中:$\frac{L}{2}=\frac{{v}^{2}}{2{a}_{1}}$匀减速运动的过程中:$\frac{L}{2}=\frac{0-{v}^{2}}{-2{a}_{2}}$
可知加速直线运动和匀减速直线运动的加速度大小相等.
匀加速直线运动的加速度大小${a}_{1}=\frac{F-mgsinα}{m}$,匀减速直线运动的加速度大小${a}_{2}=\frac{mgsinα}{m}$.
a1=a2
解得F=2mgsinθ.故B正确,A、C、D错误.
故选:B

点评 解决本题的关键通过匀加速和匀减速直线运动的位移相等,得出加速度的关系,从而根据牛顿第二定律进行求解

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