问题补充:
如图所示,一光滑斜面固定在水平地面上,质量m=1kg的物体在平行于斜面向上的恒力F作用下,从A点由静止开始运动,到达B点时立即撤去拉力F.此后,物体到达C点时速度为零.每隔0.2s通过传感器测得物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据.
t/s0.00.20.4…2.22.4…v/m?s-10.01.02.0…3.32.1…求:(1)恒力F的大小.(2)撤去外力F的时刻.
答案:
解:(1)加速阶段由加速度的定义知,加速度
减速阶段加速度大小为
加速阶段中由牛顿第二定律得:F-mgsinθ=ma1
减速阶段中由牛顿第二定律得:mgsinθ=ma2
由上两式代入数据得:F=m(a1+a2)=11N
(2)撤力瞬间速度最大a1t=v0+a2(t-t)(其中:v0=3.3m/st=2.2s)
解得t=1.5s
答:(1)恒力的大小为11N
? (2)撤去外力F的时刻为1.5s末
解析分析:(1)先由匀变速运动求出加速度的大小,再由受力分析和牛顿第二定律求出力的大小;
(2)利用匀变速直线运动中速度与时间的关系求出F作用的时间.
点评:本题考查匀变速直线运动规律,是典型的牛顿定律解题中的一类.关键是应用加速度定义和牛顿第二定律表示加速度的大小,这是一道好题.
如图所示 一光滑斜面固定在水平地面上 质量m=1kg的物体在平行于斜面向上的恒力F作用下 从A点由静止开始运动 到达B点时立即撤去拉力F.此后 物体到达C点时速度为零