Question

如图所示，固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F作用下向上运

如图所示，固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动，推力F与小环速度v随时间变化的规律如图所示，取重力加速度g=10m/s 2 ，则：（　　） A．小环的质量m=11kg B．细杆与地面间的倾角为α=45° C．1秒末拉力的瞬时功率为P=5.5W D．0-2秒内拉力所做的功为W=5.5J

Answer 1

由图得：0-2s内环的加速度a= v t =0.5m/s 2 ， 前2s，环受到重力、支持力和拉力，根据牛顿第二定律，有：   F 1 -mgsinα=ma ① 2s后物体做匀速运动，根据共点力平衡条件，有：   F 2 =mgsinα  ② 由图读出F 1 =5.5N，F 2 =5N 由①②两式，代入数据可解得：m=1kg，α=30°． 故小环的质量m为1kg．细杆与地面间的倾角α为30° 1秒末拉力的瞬时功率为P=F 1 v=5.5×0.5W=2.75W． 0-2秒内拉力所做的功为W=F 1 ? vt 2 =5.5× 1×2 2 J=5.5J 故选D