题目内容
如图所示，在光滑水平面AB上，用恒力F推动质量m=1kg的物体从A点由静止开始作匀加速运动，物体到达B点时撤去F，物体经过B点后又冲上光滑斜面（设经过B点前后速度大小不变），最高能到达C点，每隔0.2s钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度，下列给出的了部分测量数据．（重力加速度g=10m/s2）求：（1）恒力F的大小；
（2）斜面的倾角α；
（3）t=2.1s时的瞬时速度v的大小．
| t（s） | 0.0 | 0.2 | 0.4 | … | 2.4 | 2.6 | … |
| v（m/s） | 0.0 | 0.4 | 0.8 | … | 2.0 | 1.0 | … |
分析：（1）（2）由表格求出物体从A到B的加速度，根据牛顿第二定律求出恒力F与斜面的倾角．
（3）根据图象找出两段图线的转折点，读出A到B运动时间，由v=at求出t=2.1s时物体的速度．
（3）根据图象找出两段图线的转折点，读出A到B运动时间，由v=at求出t=2.1s时物体的速度．
解答：解：（1）由题意得a=
=2m/s2
∴F=ma=2N
（2）由题意得a′=
=-5m/s2
又-mgsinθ=ma'
∴θ=30°
（3）设B点速度为vB，物体由A到B所需时间为t1，由B点到2.6s所用时间为t2，则vaB=at1
1.0=vB+a′t2 且 t1+t2=2.6
解得 t1=2s vB=4m/s
∴t=2.1s时的瞬间速度为
v=vB+a′（t-t1）
=3.5m/s
答：（1）恒力F的大小为2N；
（2）斜面的倾角α为30°；
（3）t=2.1s时的瞬时速度v的大小为3.5m/s．
| △v |
| △t |
∴F=ma=2N
（2）由题意得a′=
| △v′ |
| △t′ |
又-mgsinθ=ma'
∴θ=30°
（3）设B点速度为vB，物体由A到B所需时间为t1，由B点到2.6s所用时间为t2，则vaB=at1
1.0=vB+a′t2 且 t1+t2=2.6
解得 t1=2s vB=4m/s
∴t=2.1s时的瞬间速度为
v=vB+a′（t-t1）
=3.5m/s
答：（1）恒力F的大小为2N；
（2）斜面的倾角α为30°；
（3）t=2.1s时的瞬时速度v的大小为3.5m/s．
点评：本题考查作图、理解物理图象和运用数学知识解决物理问题的能力．
练习册系列答案
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