Question

如图甲所示．用一水平外力F拉着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的 物体．逐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示，若重力加速度g取lOm/s²根据阁乙中所提供的信息不能计算出（　　）

• A、斜面的倾角
• B、加速度为2m/s²时物体所受的合外力
• C、物体静止在斜面上所施加的最小外力
• D、加速度为4m/s²时物体的速度

Answer 1

分析：对物体受力分析，根据牛顿第二定律得出力F与加速度a的函数关系，然后结合图象得出相关信息．

解答：解：对物体受力分析，受推力、重力、支持力，如图，根据牛顿第二定律得：

 x方向：Fcosθ-mgsinθ=ma ①
 y方向：N-Fsinθ-Gcosθ=0 ②
解得从图象中取两个点（20N，2m/s²），（30N，6m/s²），代入①、②式解得：m=2kg，θ=37°．
当a=2m/s²时，代入①得：F=

m(a+gsinθ)

cosθ

=

2×(2+10×sin37°)

cos37°

N=20N．因而A、B可以算出；
当a=0时，可解得F=15N，物体静止在斜面上所施加的最小外力是15N，因而C可以算出；
题中并未说明力F随时间变化的情况，故无法求出加速度为4m/s²时物体的速度大小，因而D不可以算出；
本题选不能算出的
故选：D．

点评：本题关键对物体受力分析后，根据牛顿第二定律求出加速度与力F的关系式，结合图象讨论．