题目内容

1.在沿斜面方向的拉力F作用下,物体沿倾斜角度θ的斜面运动向上;以沿斜面向上为正方向,0-7S内拉力F和物体速度v随时间的变化规律如下图所示,则下列说法中错误的是(  )
A.物体的质量m=1kg
B.物体与斜面之间的动摩擦因μ>tanθ
C.斜面倾斜角sinθ=$\frac{1}{10}$
D.7s后若撤去力F,物体将会做匀速直线运动

分析 根据v-t图象的斜率求物体运动的加速度,分析受力情况,根据牛顿第二定律列方程,联立求解物体的质量、动摩擦因μ和斜面的倾斜角.根据滑动摩擦力与重力沿斜面分力的关系分析撤去F后物体的运动情况.

解答 解:ABC、设物体在0-5s内、5-6s内、6-7s内加速度大小分别为a1、a2、a3,对应的拉力F的大小分别为F1、F2、F3.根据v-t图象的斜率表示加速度,则得:
   a1=$\frac{5}{5}$=1m/s2,a2=$\frac{5}{1}$=5m/s2,a3=$\frac{3}{1}$=3m/s2
根据牛顿第二定律得:
    F1-mgsinθ-μmgcosθ=ma1
    F2+mgsinθ+μmgcosθ=ma2; 
    F3+mgsinθ-μmgcosθ=ma3
由图知:F1=3N,F2=F3=3N.
代入上式解得 m=1kg,sinθ=$\frac{1}{10}$,μ=tanθ,故AC正确,B错误.
D、7s末物体正沿斜面向下运动,7s后若撤去力F,由于μ=tanθ,则有 mgsinθ=μmgcosθ,物体的合力为零,所以物体将会做匀速直线运动,故D正确.
本题选错误的,故选:B

点评 本题考查了牛顿第二定律与图线的综合应用,关键要理清物体的运动规律,抓住速度图象的斜率求得加速度,再结合牛顿第二定律和共点力平衡进行求解,要知道加速度是联系力学和运动学的桥梁.

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