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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...

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与小环速度v随时间变化规律如图所示,取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)小环的质量m;
(2)细杆与地面间的倾角α.

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(1)从速度时间图象得到小环的运动规律,即先加速和匀速,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; (2)通过第一问的列式计算,同样可以得出细杆与地面的倾角α. 【解析】 (1)由图得:a==0.5m/s2, 前2s,物体受到重力、支持力和拉力,根据牛顿第二定律,有: F1-mgsinα=ma    ① 2s后物体做匀速运动,根据共点力平衡条件,有: F2=mgsinα       ② 由①②两式,代入数据可解得:m=1kg,α=30°. 故小环的质量m为1kg. (2)由第一问解答得到,细杆与地面间的倾角α为30°.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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