Question

2．用与斜面平行的力F拉着物体在固定的光滑斜面上运动，如改变拉力F的大小，物体的加速度a随外力F变化的图象如图所示，已知外力F沿斜面向上，取g=10m/s²．根据图象中所提供的信息，可得斜面的倾角和物体的质量分别是（　　）

• A． 斜面的倾角为30°
• B． 斜面的倾角为60°
• C． 物体的质量为2kg
• D． 物体的质量为3kg

Answer 1

分析 根据牛顿第二定律求出物体加速度与外力F的关系式，结合图线的斜率和截距求出物体的质量和斜面的倾角．

解答 解：由受力分析及牛顿第二定律得：
F-mgsinθ=ma
a=$\frac{F}{m}$-gsinθ
则由图象知：-gsinθ=-5
sinθ=0.5，即θ=30°
又图线的斜率k=$\frac{1}{m}$=$\frac{6-（-5）}{33}$
则m=3kg
故选：AD．

点评 解决本题的关键通过牛顿第二定律求出加速度的表达式，结合图线的斜率和截距进行求解即可．