如图甲所示,足够长的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.现在沿杆方向给小环施加一个拉力F,使小环由静止开始运动.已知拉力F及小环速度v随时间t变化的规

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图甲所示,足够长的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.现在沿杆方向给小环施加一个拉力F,使小环由静止开始运动.已知拉力F及小环速度v随时间t变化的规律如图乙所示,重力加速度g取l0m/s2.则以下判断正确的是(  )

魔方格
A.小环的质量是lkg
B.细杆与地面间的倾角是30°
C.前如内拉力F的最大功率是2.25W
D.前3s内小环机械能的增加量是5.75J

◎ 答案

A、B、从速度时间图象得到环先匀加速上升,然后匀速运动,根据牛顿第二定律,有
加速阶段 F1-mgsinθ=ma
匀速阶段 F2-mgsinθ=0
解得:
m=1kg
sinθ=0.45
故A正确,B错误;
C、第一秒内,速度不断变大,拉力的瞬时功率也不断变大,第1秒末,P=Fv=5×0.5=2.5W
第一秒末到第三秒末,P=Fv=4.5×0.5=2.25W
即拉力的最大功率为2.5W,故C错误;
D、从速度时间图象可以得到,前1s的位移为0.25m,2到3s位移为1m;
前3s拉力做的功为:W=5×0.25+4.5×1=5.75J
故D正确;
故选AD.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图甲所示,足够长的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.现在沿杆方向给小环施加一个拉力F,使小环由静止开始运动.已知拉力F及小环速度v随时间t变化的规…”主要考查了你对  【匀变速直线运动】,【牛顿第二定律】,【平均功率和瞬时功率的区别】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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