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(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)立即撤去拉力F．此后，物體到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度為零．每隔0.2s通過速度傳感器測得物體的瞬時(shí)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��；
（3）t=1.6s時(shí)物體的瞬時(shí)速度．

Answer 1

【答案】
（1）解：減速時(shí)，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(shí)，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(jià)段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，在B點(diǎn)時(shí)二個(gè)價(jià)段運(yùn)動(dòng)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(shí)刻處在第一運(yùn)動(dòng)價(jià)段，因此，v=a1t=5×1.6=8m/s

答：t=1.6s時(shí)物體的瞬時(shí)速度為8m/s．

【解析】本題考察牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律的結(jié)合，解題時(shí)要注意物體勻減速上滑和返回時(shí)做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小不相等。
【考點(diǎn)精析】利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度、位移、時(shí)間的關(guān)系對題目進(jìn)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(shí)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?yàn)檎�方向，凡是跟正方向一致的取�?”值，跟正方向相反的取“-”值．