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/

◎ 题目

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/s2,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
魔方格

◎ 答案

由图得:0-2s内环的加速度a=
v
t
=0.5m/s2
前2s,环受到重力、支持力和拉力,根据牛顿第二定律,有:
  F1-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
由图读出F1=5.5N,F2=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=F1v=5.5×0.5W=2.75W.
0-2秒内拉力所做的功为W=F1?
vt
2
=5.5×
1×2
2
J=5.5J
故选D

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“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/…”主要考查了你对  【平均功率和瞬时功率的区别】,【动能定理】  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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