Question

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...

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随时间变化规律如图所示,取重力加速度g=10m/s^2。求:1.小环的质量m;2.细杆与地面间的倾角a。
有图

Answer 1

(1) 有图看出 1 s后小环做匀速运动，平衡条件：F2-mgsinθ=0，mgsinθ=F2=4.5 N；
在第1 s内，小环a=（V1-0）/t=0.5/1=0.5m/s2
牛顿第二定律：F1-mgsinθ=ma，
m=(F-mgsinθ)/a=(5-4.5)/0.5=1kg
θ=α

Answer 2

解：（1）由图得：a=V/t0.5m/s2，
前2s，物体受到重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律，有：
F2-mgsinα=ma ①
2s后物体做匀速运动，根据共点力平衡条件，有：
F2=mgsinα ②
由①②两式，代入数据可解得：m=1kg，α=30°．
故小环的质量m为1kg．
（2）由第一问解答得到，细杆与地面间的倾角α为30°．

Answer 3

【答案】1 kg　30°

　　【解析】由图得：a＝v/t＝0.5 m/s2

　　前2 s有：F2－mgsinα＝ma

　　2 s后有：F2＝mgsinα

　　代入数据可解得：m＝1 kg，α＝30°.

Answer 4

1 kg　30°
由图得：a＝v/t＝0.5 m/s2
前2 s有：F2－mgsinα＝ma
2 s后有：F2＝mgsinα
代入数据可解得：m＝1 kg，α＝30°.

Answer 5

2s后物体做匀速运动，F=重力沿斜面分力，前2sF=5,5N 所以前2s收到的合力为F-F重力分力=5.5-5=0.5N，a=(v-v0)/t=1/2=0.5 m=F/a=1kg F合=ma=1×1/2=1/2 F合=F-重力分力=5.5-mgsina=5.5-1×10sina=1/2 a=30°

Answer 6

解：由图得：a＝＝0.5m/s2，

前2s有：F2－mg sina＝ma，

2s后有：F2＝mg sina，

代入数据可解得：m＝1kg，a＝30°。