Question

如圖甲所示，足夠長的固定光滑細桿與地面成一定傾角，在桿上套有一個光滑小環。現在沿桿方向給小環施加一個拉力F，使小環由靜止開始運動。已知拉力F及小環速度v隨時間t變化的規律如圖乙所示，重力加速度g取10m/s²。則以下判斷正確的是（   ）

A．小環的質量是1kg

B．細桿與地面間的傾角是30

C．前3s內拉力F的最大功率是2.25W

D．前3s內小環機械能的增加量是5.75 J

Answer 1

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試題分析：根據v-t圖像，1s后物體處于勻速直線運動，即物體處于平衡狀態，根據受力分析以及分解：。在第1s內，物體加速度為，根據牛頓第二定律則，利用F-t圖像代入數據則：m=1Kg，。因此根據上述分析A對，B錯。F的最大功率P=Fv=5*0.5=2.5W，C錯。小環3s內的位移為梯形面積即1.25m，所以增加的勢能為mgh=5.625J，末速度為0.5m/s，所以動能增加0.125J，所以總機械能增加了5.75J，D對，故選AD
點評：本題考查了從圖象中獲取信息的能力。通過v-t圖像求出加速度，并通過F-t圖像得到牛頓第二定律表達式，以圖像分析為重點