Question

【题目】如图所示，用一水平外力F拉着一个静止在倾角为的光滑斜面上的物体，逐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图所示，若重力加速度g取请根据图中所提供的信息计算出:

物体的质量和倾角

物体能静止在斜面上所施加的外力F的最小值，并指出此时F的方向是怎样的？

Answer 1

【答案】 2kg，12N，方向沿斜面向上．

【解析】

（1）根据牛顿第二定律求出物体加速度与外力F的关系式，结合图线的斜率和截距求出物体的质量和斜面的倾角；
（2）物体重力已知，支持力的方向已知，结合矢量三角形求出外力F的最小值；

（1）受力分析如图所示：

根据牛顿第二定律得：，则：

则由图象知：，即
又图线的斜率，则；
（2）由矢量三角形知：，且方向沿斜面向上。