Question

如圖12所示，一傾角為α的光滑斜面固定在水平地面上，質(zhì)量m＝1 kg的物體在平行于斜面向上的恒力F作用下，從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)立即撤去拉力F。此后，物體到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度為零。每隔0.2 s通過(guò)傳感器測(cè)得物體的瞬時(shí)速度，下表給出了部分測(cè)量數(shù)據(jù)。求：

圖12

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	…

(1)恒力F的大小；

(2)撤去外力F的時(shí)刻。

Answer 1

解析：(1)加速階段加速度大小

a₁＝＝5 m/s²

減速階段加速度大小a₂＝＝6 m/s²

加速階段中：F－mgsin α＝ma₁

減速階段中：mgsin α＝ma₂

由以上兩式得F＝m(a₁＋a₂)＝11 N。

(2)撤去外力瞬間速度最大，有

a₁t＝v₀＋a₂(t′－t)

(其中：v₀＝3.3 m/s，t′＝2.2 s)，

解得t＝1.5 s。

答案：(1)11 N　(2)1.5 s