题目内容
如图甲所示，足够长的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，沿杆方向给环施加一个拉力F，使环由静止开始运动，已知拉力F及小环速度v随时间t变化的规律如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2.则以下判断正确的是（ ）
A．小环的质量是1kg
B．细杆与地面间的倾角是30°
C．前3 s内小环机械能的增加量是5.75 J
D．前3 s内拉力F的最大功率是2.25 W
【答案】
AC
【解析】
试题分析:从速度时间图象得到环先匀加速上升，然后匀速运动，根据牛顿第二定律，有
加速阶段 F1-mgsinθ=ma
匀速阶段 F2-mgsinθ=0
解得：m=1kg；sinθ=0.45，故A正确，B错误；从速度时间图象可以得到，前1s的位移为0.25m，1到3s位移为1m；前3s拉力做的功为：W=5×0.25+4.5×1=5.75J，故C正确；第一秒内，速度不断变大，拉力的瞬时功率也不断变大，第1秒末，P=Fv=5×0.5=2.5W，第一秒末到第三秒末，P=Fv=4.5×0.5=2.25W
即拉力的最大功率为2.5W，故D错误；
考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用
练习册系列答案
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（2008?惠州三模）如图甲所示，足够长的金属导轨MN和PQ与一阻值为R的电阻相连，平行地放在水平桌面上，质量为m的金属杆ab可以无摩擦地沿导轨运动．导轨与ab杆的电阻不计，导轨宽度为L．磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过整个导轨平面．现给金属杆ab一个初速度v0，使ab杆向右滑行．回答下列问题：
如图甲所示，足够长的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及小环速度v随时间变化规律如图乙所示，取重力加速度g=10m/s2．则以下判断正确的是（ ）| A、小环的质量是l kg | B、细杆与地面间的倾角是30° | C、前4s内小环机械能的增量是12.5J | D、前4s内拉力F的最大功率是4.25W |