Question

【題目】如圖甲所示，固定光滑細桿與水平地面成傾角α，在桿上套有一個光滑小環，小環在沿桿方向向上的拉力F作用下向上運動。0~2s內拉力的大小為10N，2~4s內拉力的大小變為11N，小環運動的速度隨時間變化的規律如圖乙所示，重力加速度g取10m/s2,則下列說法正確的是（ ）

A. 小環在加速運動時的加速度a的大小為2m/s2

B. 小環在0~2s內通過的位移大小為1m

C. 小環的質量m=2kg

D. 細桿與水平地面之間的夾角α=300

Answer 1

【答案】CD

【解析】

速度時間圖象中，斜率代表加速度；根據斜率即可求得加速度；從速度時間圖象得到小環的運動規律，即先勻速后加速，求出加速度，得到合力，然后受力分析，根據共點力平衡條件和牛頓第二定律列式求解質量和夾角．

由圖得：；故A錯誤；小環在0~2s內通過的位移大小為2×1m=2m，選項B錯誤；由小環運動的v-t圖可知，當F1=10N時，在0-2s時間內小環做勻速運動；F2=11N時，在2-4s內小環做勻加速運動，則有：F1-mgsinα=0；F2-mgsinα=ma；
代入數據解得：m=2kg，α=30°；故CD正確；故選CD。