Question

某同学为了探究物体与斜面间的动摩擦因数进行了如下实验，取一质量为m的物体使其在沿斜面方向的推力作用下向上运动，如图7甲所示，通过力传感器得到推力随时间变化的规律如图乙所示，通过频闪照相处理后得出速度随时间变化的规律如图丙所示，若已知斜面的倾角α＝30°，取重力加速度g＝10 m/s²，则由此可得(　　)

图7

A．物体的质量为3 kg

B．物体与斜面间的动摩擦因数为

C．撤去推力F后，物体将做匀减速运动，最后可以静止在斜面上

D．撤去推力F后，物体下滑时的加速度大小为 m/s²

Answer 1

解析：选ABD　在0～2 s由速度图象可得a＝＝0.5 m/s²，由速度图象可知，2 s后匀速，合外力为零，推力等于阻力，故0～2 s内的合外力F_合＝21.5 N－20 N＝1.5 N，由牛顿第二定律可得：m＝＝ kg＝3 kg，故选项A正确；由匀速时F_推＝mgsin α＋μmgcos α，代入数据可得μ＝，所以选项B正确；撤去推力F后，物体先做匀减速运动到速度为零，之后所受合外力为F_合′＝mgsin α－μmgcos α＝10 N>0，所以物体将下滑，下滑时的加速度为a′＝＝ m/s²，故选项C错，D对。所以正确选项为A、B、D。