Question

【題目】如圖所示，一傾角為37°的斜面固定在水平地面上，質(zhì)量m=1kg的物體在平行于斜面向上的恒力F作用下，從A點由靜止開始運動，到達B點時立即撤去拉力F．此后，物體到達C點時速度為零．每隔0.2s通過速度傳感器測得物體的瞬時速度，下表給出了部分測量數(shù)據(jù)．（取 sin37°=0.6．cos37°=0.8）試求：

t/s	0.0	0.2	0.4	…	2.2	2.4	…
v/ms﹣1	0.0	1.0	2.0	…	3.3	1.2	…

（1）斜面的摩擦系數(shù)μ；
（2）恒力F的大小；
（3）t=1.6s時物體的瞬時速度．

Answer 1

【答案】
（1）解：減速時，根據(jù)加速度定義，有

由根據(jù)牛頓第二定律，有

mgsinα+μmgcosα=ma2

代入數(shù)據(jù)，解得μ=0.5

答：斜面的摩擦系數(shù)為0.5；

（2）解：加速時，根據(jù)加速度定義，有

=

再受力分析，根據(jù)牛頓第二定律，有

F﹣mgsinα﹣μmgcosα=ma1，

代入數(shù)據(jù)

F﹣1×10×0.6﹣0.5×1×10×0.8=1×5，

F=15N

答：恒力F的大小為15N；

（3）解：設(shè)第一價段運動的時間為t1，在B點時二個價段運動的速度相等，

所以，有5t1=1.2+10×（2.4﹣t1），

t1=1.68s，

可見，t=1.6s的時刻處在第一運動價段，因此，v=a1t=5×1.6=8m/s

答：t=1.6s時物體的瞬時速度為8m/s．

【解析】本題考察牛頓運動定律和運動學(xué)規(guī)律的結(jié)合，解題時要注意物體勻減速上滑和返回時做勻加速運動時的加速度大小不相等。
【考點精析】利用勻變速直線運動的速度、位移、時間的關(guān)系對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知速度公式：V=V0+at；位移公式：s=v0t+1/2at2；速度位移公式：vt2-v02=2as；以上各式均為矢量式，應(yīng)用時應(yīng)規(guī)定正方向，然后把矢量化為代數(shù)量求解，通常選初速度方向為正方向，凡是跟正方向一致的取“+”值，跟正方向相反的取“-”值．