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

发布时间:2020-08-07 17:33:09

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10m/s2.
求:(1)小环的质量是多少?
(2)细杆与地面间的倾角为多少?(写出正弦值sinα即可)

网友回答

解:设小环的质量为m,细杆与地面间的倾角为α,
由题图乙知,小环在第1s内的加速度为:a=?m/s2=0.5?m/s2,
由牛顿第二定律得:F1-mgsinα=ma…①
匀速直线运动阶段有:F2-mgsinα=0…②
联立①②得:m=1kg,sinα=0.45.
答:小环的质量为1kg,细杆与地面间的倾角的正弦为0.45.
解析分析:小环在0~1s内做匀加速直线运动,在1s以后做匀速直线运动,根据速度时间图线求出匀加速直线运动的加速度大小,根据牛顿第二定律列出匀加速阶段和加速度为零阶段的动力学方程,从而求出小环的质量和细杆与地面间的倾角大小.

点评:本题综合考查了学生读图的能力,能够从图象中获取信息,运用牛顿第二定律求解.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!