Question

2．用與斜面平行的力F拉著物體在固定的光滑斜面上運動，如改變拉力F的大小，物體的加速度a隨外力F變化的圖象如圖所示，已知外力F沿斜面向上，取g=10m/s²．根據圖象中所提供的信息，可得斜面的傾角和物體的質量分別是（　　）

• A． 斜面的傾角為30°
• B． 斜面的傾角為60°
• C． 物體的質量為2kg
• D． 物體的質量為3kg

Answer 1

分析 根據牛頓第二定律求出物體加速度與外力F的關系式，結合圖線的斜率和截距求出物體的質量和斜面的傾角．

解答 解：由受力分析及牛頓第二定律得：
F-mgsinθ=ma
a=$\frac{F}{m}$-gsinθ
則由圖象知：-gsinθ=-5
sinθ=0.5，即θ=30°
又圖線的斜率k=$\frac{1}{m}$=$\frac{6-（-5）}{33}$
則m=3kg
故選：AD．

點評 解決本題的關鍵通過牛頓第二定律求出加速度的表達式，結合圖線的斜率和截距進行求解即可．