Question

【題目】如圖甲所示，質量m＝1kg的物塊在平行斜面向上的拉力F作用下從靜止開始沿斜面向上運動，t＝0.5s時撤去拉力，利用速度傳感器得到其速度隨時間的變化關系圖象（v－t圖象）如圖乙所示，g取10m/s2，求：

（1）2s內物塊的位移大小x；

（2）沿斜面向上運動兩個階段加速度大小a1、a2和拉力大小F．

Answer 1

【答案】（1）0.5 m（2）4 m/s2；－4 m/s2；8N

【解析】

(1)物塊上升的位移：

x1＝×2×1m＝1m

物塊下滑的距離：

x2＝×1×1 m＝0.5m

位移

x＝x1－x2＝1m－0.5m＝0.5m

(2)由題圖乙知，各階段加速度的大小

a1＝m/s2＝4m/s2

a2＝m/s2＝－4m/s2

設斜面傾角為θ，斜面對物塊的摩擦力為Ff，根據牛頓第二定律，0～0.5s內

F－Ff－mgsinθ＝ma1

0.5～1s內

－Ff－mgsinθ＝ma2

聯立解得：

F＝8N