Question

【題目】如圖所示，用一水平外力F拉著一個靜止在傾角為的光滑斜面上的物體，逐漸增大F，物體做變加速運動，其加速度a隨外力F變化的圖象如圖所示，若重力加速度g取請根據圖中所提供的信息計算出:

物體的質量和傾角

物體能靜止在斜面上所施加的外力F的最小值，并指出此時F的方向是怎樣的？

Answer 1

【答案】 2kg，12N，方向沿斜面向上．

【解析】

（1）根據牛頓第二定律求出物體加速度與外力F的關系式，結合圖線的斜率和截距求出物體的質量和斜面的傾角；
（2）物體重力已知，支持力的方向已知，結合矢量三角形求出外力F的最小值；

（1）受力分析如圖所示：

根據牛頓第二定律得：，則：

則由圖象知：，即
又圖線的斜率，則；
（2）由矢量三角形知：，且方向沿斜面向上。