Question

【題目】如圖甲所示，光滑斜面，傾角為θ，用一水平外力F推著物體，逐漸增大F，物體沿斜面做變加速運動，其加速度a隨外力F變化的圖象如圖乙所示，若重力加速度g取10 m/s2.根據圖乙中所提供的信息，

求：(1) 物體的質量m；

(2)若斜面足夠長，且撤去推力時物體的速度是沿斜面向上12m/s ，求撤去推力后第3s內物體的位移；

(3)若要使物體在斜面上保持靜止，所施加的最小推力是多大？方向如何？

Answer 1

【答案】（1）2kg（2）位移大小3m，方向沿斜面向下（3）12N 沿斜面向上

【解析】

（1）當外力為零時，加速度為，根據牛頓第二定律可得：

解得：

當外力為20N時，加速度為，根據牛頓第二定律

代入數據解得：

（2）根據勻變速方程可得：

位移大小3m，方向沿斜面向下

（3）要使物體能靜止在斜面上，根據平衡條件知，當拉力垂直支持力時即沿斜面向上，拉力最小

答：（1）2kg（2）位移大小3m，方向沿斜面向下（3）12N 沿斜面向上