Question

3．放置于固定斜面上的物塊，在平行于斜面向上的拉力F作用下，沿斜面向上做直線運(yùn)動．拉力F和物塊速度v隨時間t變化的圖象如圖，則（　　）

• A． 第1 s內(nèi)物塊受到的合外力為0.5 N
• B． 物塊的質(zhì)量為11 kg
• C． 第1 s內(nèi)拉力F的功率逐漸增大
• D． 前3 s內(nèi)物塊機(jī)械能先增大后不變．

Answer 1

分析 根據(jù)v-t圖象知道物體先勻加速后勻速，由圖象的斜率求解出勻加速運(yùn)動的加速度，然后根據(jù)牛頓第二定律和平衡條件列方程，最后聯(lián)立可求得物體的質(zhì)量和斜面的傾角，再求得第s內(nèi)物體的合外力．根據(jù)P=Fv分析拉力功率的變化．由功能關(guān)系分析物塊機(jī)械能的變化．

解答 解：AB、由圖可得，0～1s內(nèi)物體的加速度為：a=$\frac{v}{t}$=$\frac{0.5}{1}$=0.5 m/s²…①
由牛頓第二定律可得：F-mgsinθ=ma…②
1s后有：F′=mgsinθ…③
聯(lián)立①②③，并將F=5.5N，F(xiàn)′=5.0N代入解得：
m=1.0kg，θ=30°
第1 s內(nèi)物塊受到的合外力為 F_合=ma=1×0.5N=0.5N．故A正確，B錯誤．
C、第1 s內(nèi)拉力F的功率 P=Fv，F(xiàn)不變，v增大，則P增大，故C正確．
D、前1s內(nèi)物塊的動能和重力勢能均增大，則其機(jī)械能增大．2-3s內(nèi)，動能不變，重力勢能增大，其機(jī)械能增大，所以物塊的機(jī)械能一直增大．故D錯誤．
故選：AC

點評 本題的關(guān)鍵先由v-t圖象確定運(yùn)動情況，然后求解出加速度，再根據(jù)牛頓第二定律和平衡條件列方程求解物體的質(zhì)量和斜面的傾角．