Question

（2012年2月西安五校聯考）如圖甲所示，足夠長的固定粗糙細桿與地面成一定傾角，在桿上套有一個小環，沿桿方向給環施加一個拉力F，使環由靜止開始運動，已知拉力F及小環速度v隨時間t變化的規律如圖乙所示，重力加速度g取10 m/s²．則以下判斷正確的是 (    )

A．小環的質量是1kg

B．動摩擦因數為0.25

C．0.5s末拉力F的功率是1.25W

D．前3 s內小環機械能的增加量是5.75J

 

Answer 1

AC

解析:在0~1s內，F₁=5N，a₁=0.5m/s²，由牛頓第二定律，F₁-mgsinθ-μmgcosθ=ma₁；在1s以后，F₂=4.5N，a₂=0，由平衡條件，F₂- mgsinθ-μmgcosθ=0.聯立解得小環的質量是m=1kg。不能得出動摩擦因數數值。0.5s末拉力F=5N，速度v=0.25m/s，拉力F的的功率是P=Fv=1.25W，選項C正確；由于不能求出摩擦力大小，不能求出摩擦力做功，也不能求出斜桿傾角大小，不能求出前3 s內小環上升高度，因此不能計算出前3 s內小環機械能的增加量，選項D錯誤