Question

4．如图a所示，用一水平力F拉着一个静止在倾角为θ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b所示，根据图b中所提供的信息可以计算出（　　）

• A． 物体的速度
• B． 斜面的倾角
• C． 物体能静止在斜面上所施加的最小外力
• D． 加速度为6 m/s²时物体的速度

Answer 1

分析 对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律求出物体加速度与拉力F的关系式，根据图线的斜率和截距可以求出物体的质量和倾角．注意物体做变加速直线运动，速度和位移无法求出．

解答 解：A、物体做加速度变化的运动，无法根据运动学公式求出速度和位移．故A错误；
B、对物体受力分析，受推力、重力、支持力，如图
x方向：Fcosθ-mgsinθ=ma…①
y方向：N-Fsinθ-Gcosθ=0…②
从图象中取两个点（20N，2m/s²），（30N，6m/s²）代入①式解得：
m=2kg，θ=37°．故B正确．
C、当a=0时，可解得：F=15N．故C正确；
D、题中并为说明力F随时间变化的情况，故无法求出加速度为6m/s²时物体的速度大小．故D错误．
故选：BC．

点评 本题考查牛顿第二定律的应用；关键对物体受力分析后，根据牛顿第二定律求出加速度与力F的关系式，结合图象讨论．