Question

【题目】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,则下列说法正确的是（ ）

A. 小环在加速运动时的加速度a的大小为2m/s2

B. 小环在0~2s内通过的位移大小为1m

C. 小环的质量m=2kg

D. 细杆与水平地面之间的夹角α=300

Answer 1

【答案】CD

【解析】

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．

由图得：；故A错误；小环在0~2s内通过的位移大小为2×1m=2m，选项B错误；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；F2-mgsinα=ma；
代入数据解得：m=2kg，α=30°；故CD正确；故选CD。