Question

如图，固定的光滑细杆与水平地面成一定倾角θ，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆向上的拉力F作用下向上运动．0～2s内拉力的大小为5.0N，2～4s内拉力的大小变为5.5N，小环运动的速度-时间图象．求：（g取10m/s²）
（1）小环在加速运动时加速度a的大小．
（2）小环的质量m．
（3）细杆与水平地面之间的夹角θ．

Answer 1

（1）由图得：a=

△v

△t

=

2-1

2

m/s2=0.5m/s2
（2）由小环运动的v-t图可知，当F₁=5N时，在0-2s时间内小环做匀速运动；
F₂=5.5N时，在2-4s内小环做匀加速运动，则有：
F₁-mgsinα=0 ①
F₂-mgsinα=ma ②
代入数据解得：m=1kg
（3）将m=1kg带入①式得：
α=30°
答：（1）小环在加速运动时的加速度a的大小为0.5m/s²
（2）小环的质量为1kg；
（3）细杆与水平地面之间的夹角α为30°