Question

如图甲所示，用一水平外力F推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10m/s²．根据图乙中所提供的信息不能计算出（ ）
A．物体的质量
B．斜面的倾角
C．物体能静止在斜面上所施加的最小外力
D．加速度为6 m/s²时物体的速度

Answer 1

【答案】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

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式解得
m=2kg，θ=37°
因而AB可以算出；
当a=0时，可解得F=15N，因而C可以算出；
题中并为说明力F随时间变化的情况，故无法求出加速度为6m/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．