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如图所示,在光滑水平面AB上,用恒力F推动质量m=1kg的物体从A点由静止开始作匀加速运动,物体到达B点时撤去F,物体经过B点后又冲上光滑斜面(设经过B点前后速度大小不变),最高能到达C点,每隔0.2s钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下列给出的了部分测量数据.(重力加速度g=10m/s2)
求:(1)恒力F的大小;
(2)斜面的倾角α;
(3)t=2.1s时的瞬时速度v的大小.
t(s)0.00.20.4…2.42.6…
v(m/s)0.00.40.8…2.01.0…

解:(1)由题意得
∴F=ma=2N
(2)由题意得
又-mgsinθ=ma'
∴θ=30°
(3)设B点速度为vB,物体由A到B所需时间为t1,由B点到2.6s所用时间为t2,则vaB=at1
1.0=vB+a′t2 且 t1+t2=2.6
解得 t1=2s vB=4m/s
∴t=2.1s时的瞬间速度为
v=vB+a′(t-t1)
=3.5m/s
答:(1)恒力F的大小为2N;
(2)斜面的倾角α为30°;
(3)t=2.1s时的瞬时速度v的大小为3.5m/s.
分析:(1)(2)由表格求出物体从A到B的加速度,根据牛顿第二定律求出恒力F与斜面的倾角.
(3)根据图象找出两段图线的转折点,读出A到B运动时间,由v=at求出t=2.1s时物体的速度.
点评:本题考查作图、理解物理图象和运用数学知识解决物理问题的能力.
练习册系列答案
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(1)A运动的速度vA=?
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(1)木半B碰墙前,摩擦力对金属块A做的功
(2)A在B上滑动过程中产生的热量
(3)A在B上滑动,A相对B滑动的路程L.

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(1)2s内木板A的位移与2s末木板A的速度;
(2)要使B在A上运动的对地加速度是A对地加速度的2倍则加在物块上水平向右的拉力应为多大?

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