试题分析:(1)分析小环受力:重力mg,沿杆子拉力F,杆子的弹力
,
设杆子与水平方向倾角为θ,在0~1s内有F=5N,小环匀加速运动,
1s后F=4N,小环匀速运动,有
由图像知,0~1s内加速度
解得m=2kg
(2) 0~1s内小环向上匀加速运动的位移
在1~1.5s内匀速运动的位移
撤除力F后,小环运动加速度大小为
,且
,解得
撤除力F后小环继续向上减速运动,初速度
v=0.5m/s,到达最高点的时间
)
时间内位移
到达最高点后,小环向下加速运动,设小环由最高点到底端时间为t
2有:
解得
撤除力F后小环运动到杆子底端总时间
点评:中等难度。多过程问题可以把每个小过程分开研究,把一个大题拆成多个小题研究可以使问题简化。