题目内容
10.如图甲所示,固定光滑细杆与水平地面成倾角α,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向向上的拉力F作用下向上运动.0~2s内拉力的大小为10N,2~4s内拉力的大小变为11N,小环运动的速度随时间变化的规律如图乙所示,重力加速度g取10m/s2.则( )A. | 小环在加速运动时的加速度a的大小为0.5m/s2 | |
B. | 小环的质量m=1kg | |
C. | 细杆与水平地面之间的夹角α=30° | |
D. | 小环的质量m=2kg |
分析 速度时间图象中,斜率代表加速度;根据斜率即可求得加速度; 从速度时间图象得到小环的运动规律,即先匀速后加速,求出加速度,得到合力,然后受力分析,根据共点力平衡条件和牛顿第二定律列式求解质量和夹角.
解答 解:A、由图得:a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{2-1}{2}$m/s2=0.5m/s2; 故A正确;
B、由小环运动的v-t图可知,当F1=10N时,在0-2s时间内小环做匀速运动;
F2=11N时,在2-4s内小环做匀加速运动,则有:
F1-mgsinα=0 ①
F2-mgsinα=ma ②
代入数据解得:m=2kg; 故B错误,D正确;
C、将m=1kg带入①式得:
sinα=$\frac{1}{2}$,
故α=30°; 故C正确;
故选:ACD.
点评 本题考查牛顿第二定律以及运动学图象的应用; 关键是对小球进行运动情况分析,明确物体先匀速后加速;做好受力分析,根据共点力平衡条件和牛顿第二定律列式求解即可.
练习册系列答案
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