Question

【題目】在科技創新活動中，小華同學根據磁鐵同性相斥原理設計了用機器人操作的磁力運輸車（如圖甲所示）。在光滑水平面AB上（如圖乙所示），機器人用大小不變的電磁力F推動質量為m=1kg的小滑塊從A點由靜止開始做勻加速直線運動。小滑塊到達B點時機器人撤去電磁力F，小滑塊沖上光滑斜面（設經過B點前后速率不變），最高能到達C點。

機器人用速度傳感器測量小滑塊在ABC過程的瞬時速度大小并記錄如下。

t/s	0	0.2	0.4	…	2.2	2.4	2.6	…
v/（m·s-1）	0	0.4	0.8	…	3.0	2.0	1.0	…

求：（1）機器人對小滑塊作用力F的大小

（2）斜面的傾角α的大小。

Answer 1

【答案】（1）2N（2）30°

【解析】

試題分析：（1）小滑塊從A到B過程中：

由牛頓第二定律得：F=ma1=2N

（2）小滑塊從B到C過程中加速度大小：

由牛頓第二定律得：mgsinα=ma2 則α=30°