Question

如图甲所示，质量为1kg的物体置于固定的斜面上，现对物体施以平行于斜面向上的拉力F，1s末将拉力撤去，物

如图甲所示，质量为1kg的物体置于固定的斜面上，现对物体施以平行于斜面向上的拉力F，1s末将拉力撤去，物体运动的V-t图象如图乙所示，（1）试求拉力F（2）在下面给定的坐标系中定性画出物体在3s内的位移时间图象

Answer 1

根据图象可知，物体先做匀加速直线运动，1s后做匀减速运动．物体的受力示意图分别如甲、乙所示．

（1）设沿斜面向上为正方向
根据牛顿定律有
1s内：F-mgsinα-f=ma₁…①
1s后：-mgsinα-f=ma₂…②
由v-t图象可知  a1＝

△v1

△t1

＝

4

1

＝4m/s2…③
a2＝

△v2

△t2

＝

0?4

3?1

＝?2m/s2…④
由以上各式可得   F=m（a₁-a₂）=1×[4-（-2）]N=6N         
即拉力F的大小为6N  
（2）物体第一秒内的位移与时间关系为：x ＝

1

2

a₁t 2=2t²
2-3s内的位移与时间关系为：x=v0t+

1

2

at2=4t-t²
所以物体在3s内的位移图象如图所示

答：（1）拉力F为6N；
（2）物体在3s内的位移时间图象如图所示．