Question

如圖所示,在光滑水平面AB上,水平恒力F推動質量為m="1" kg的物體從A點由靜止開始做勻加速直線運動,物體到達B點時撤去F,接著又沖上光滑斜面(設經過B點前后速度大小不變,最高能到達C點,用速度傳感器測量物體的瞬時速度,表中記錄了部分測量數據),求:

t(s)	0.0	0.2	0.4	…	2.2	2.4	2.6	…
v(m/s)	0.0	0.4	0.8	…	3.0	2.0	1.0	…

(1)恒力F的大小.
(2)斜面的傾角.
(3)t="2.1" s時物體的速度.

Answer 1

(1) 2 N(2) 30°(3) 3.5 m/s.

試題分析：(1)物體從A到B過程中:a1=     ="2" m/s2①
則F=ma1="2" N                                                        ②
(2)物體從B到C過程中a2=    ="5" m/s        ③
由牛頓第二定律可知mgsin =ma2④
代入數據解得sinα=1/2,α=30°⑤
(3)設B點的速度為vB,從v="0.8" m/s到B點過程中
vB=v+a1t1                                           ⑥
從B點到v="3" m/s過程vB=v+a2t2              ⑦
t1+t2="1.8" s                             ⑧
解得t1="1.6s" t2="0.2" s vB="4" m/s             ⑨
所以,當t="2" s時物體剛好達到B點
當t="2.1" s時v=vB-a2(t-2)                  ⑩
v="3.5" m/s.
點評：本題難度中等，分析本題時要注意多過程問題的分析，把整體的過程分為獨立存在的幾段過程，分析受力和運動過程，根據相應的知識求解，這樣就把一個復雜的多過程問題拆分成了幾個簡答的小過程處理，難度大大降低