Question

（19分）如图甲所示，固定光滑细杆与水平地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向向上的推力作用下向上运动。0～2s内推力的大小为5.0N,2～4s内推力的大小变为5.5N，小环运动的速度随时间变化的规律如图乙所示，重力加速度取10m/s²。求：

(1)小环在加速运动时的加速度的大小；

(2)小环的质量；

(3)细杆与水平地面之间的夹角。

 

Answer 1

【答案】

(1) (2)　(3)30°

【解析】

试题分析: (1)由速度图象可以求出小环在加速运动时的加速度大小为

           （5分）

(2)设细杆与水平地面的夹角为，0～2 s内，小环速度不变，处于平衡状态，所受的合力为零，

沿杆方向由平衡条件可得:          （3分）

在2～4 s内，对小环应用牛顿第二定律可得:  （3分）

代入数据联立解得小环的质量为            （3分）

(3)因为             （3分）

故            （2分）

考点：本题考查了牛顿第二定律、物体的平衡、图象。