Question

如图（a）所示，放在倾角为θ的光滑斜面上的物体，受到水平拉力F的作用刚好处于静止状态．现逐渐增大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（b）所示，若重力加速度g取10m/s²．根据图（b）中所提供的信息可知物体静止在斜面上时所施加的外力为    N，物体的质量为    kg．

Answer 1

【答案】分析：物体静止时，加速度为零，根据加速度图象读出外力的大小．当物体向上运动过程中，受到重力、外力和支持力．由图读出F=30N时，加速度为a=6m/s²，根据牛顿第二定律求出物体的质量．
解答：解：由题，物体在水平拉力F的作用刚好处于静止状态时，加速度为零，根据加速度图象读出外力F=15N．
由图读出，F=30N时，加速度a=6m/s²，根据牛顿第二定律得
    Fcosθ-mgsinθ=ma   ①
当物体处于静止状态时，Fcosθ-mgsinθ=0 ②
代入得到
    30cosθ-10msinθ=6m   ③
    15cosθ-10msinθ=0    ④
联立解得，m=2kg
故答案为：15，2
点评：此题首先要有读图能力，其次要抓住图象的信息，根据牛顿第二定律求解质量．