Question

某同學(xué)為了探究物體與斜面間的動摩擦因數(shù)進(jìn)行了如下實驗，取一質(zhì)量為m的物體使其在沿斜面方向的推力作用下向上運動，如圖甲所示，通過力傳感器得到推力隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，通過頻閃照相處理后得出速度隨時間變化的規(guī)律如圖丙所示，若已知斜面的傾角α=30°，取重力加速度g=10m/s²，則由此可得（　�。�

• A．物體的質(zhì)量為3kg
• B．物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為

  3

  9

• C．撤去推力F后，物體將做勻減速運動，最后可以靜止在斜面上
• D．撤去推力F后，物體下滑時的加速度為

  10

  3

  m/s²

Answer 1

分析：由圖象求出物體做勻速直線運動時的推力，由平衡條件求出動摩擦因素；
由v-t圖象求出物體的加速度，然后由牛頓第二定律求出物體的質(zhì)量；
根據(jù)靜摩擦力與重力沿斜面向下的分力關(guān)系判斷物體是否能靜止在斜面上；
由牛頓第二定律求出撤去外力后的加速度．

解答：解：A、由圖丙所示圖象可知，0～2s內(nèi)，物體加速度a=

1

2

=0.5m/s²，由圖乙所示，此段時間內(nèi)的推力F₁=21.5N，
由牛頓第二定律得：F₁-mgsin30°+μmgcos30°=ma  ①，
由圖丙所示可知，2s以后物體做勻速直線運動，由圖乙所示圖象可知，此時推力F₂=20N，
由平衡條件得：F₂=mgsin30°+μmgcos30°  ②，由①②解得：m=3kg，μ=

3

9

，故AB正確；
C、物體與斜面間的滑動摩擦力f=μmgcos30°=5N，重力沿斜面向下的分力G₁=mgsin30°=15N＞f，則物體速度變?yōu)榱愫笠�反向向下加速度滑動，不會靜止在斜面上，故C錯誤；
D、撤去推力物體下滑時，由牛頓第二定律得：μmgcos30°-mgsin30°=ma，a=

10

3

m/s²，故D正確；
故選：ABD．

點評：由v-t圖象與F-t圖象獲取所需信息、對物體正確受力分析，應(yīng)用牛頓第二定律即可正確解題，讀懂圖象是正確解題的前提與關(guān)鍵．