Question

如下图甲所示，质量为m＝1kg的物体置于倾角为θ＝37°固定斜面(足够长)上，对物体施以平行于斜面向上的拉力F，t₁＝1s时撤去拉力，物体运动的部分 —t图像如图乙，试求：(g=10m/s²)

（1）物体沿斜面上行时加速运动与减速运动的加速度大小；
（2）物体与斜面间的滑动摩擦因数μ；
（3）第1s内拉力F的平均功率

Answer 1

（1）20m/s²; 10m/s²;（2）0.5（3）300W

解析试题分析：（1）由图像可知0-1s内物体的加速度为：；1-2s内物体的加速度为：
(2) 撤去力后，由牛顿第二定律有
mgsinθ+μmgcosθ=ma₂，而a₂=10m/s²
解得：μ="0.5"
(3) 设力F作用时物体的加速度为a₁，对物体进行受力分析，由牛顿第二定律可知
F-mgsinθ-μmgcosθ=ma₁ ,a₁=20m/s²
t₁=1s时物体的速度：v₁=a₁t₁
拉力F的平均功率为P=F
由以上各式解得：P=300W
考点：v-t图像；牛顿定律；平均功率。