如图所示,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随时间变化的规律如图所示,取重力加速度g

如图所示,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随时间变化的规律如图所示,取重力加速度g

题型:东城区模拟难度:来源:
如图所示,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随时间变化的规律如图所示,取重力加速度g=10m/s2,则:(  )
A.小环的质量m=11kg
B.细杆与地面间的倾角为α=45°
C.1秒末拉力的瞬时功率为P=5.5W
D.0-2秒内拉力所做的功为W=5.5J
魔方格
答案
由图得:0-2s内环的加速度a=
v
t
=0.5m/s2
前2s,环受到重力、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
由图读出F1=5.5N,F2=5N
由①②两式,代入数据可解得:m=1kg,α=30°.
故小环的质量m为1kg.细杆与地面间的倾角α为30°
1秒末拉力的瞬时功率为P=F1v=5.5×0.5W=2.75W.
0-2秒内拉力所做的功为W=F1
vt
2
=5.5×
1×2
2
J=5.5J
故选D
举一反三
物体自由落下,在它的速度由0增加到5m/s,和由5m/s增加到10m/s的两段时间内,重力做功的平均功率之比是(  )
A.3:1B.1:3C.1:2D.2:1
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如图所示,一个质量为m的物体(可视为质点),由斜面底端的A点以某一初速度冲上倾角为30°的固定斜面做匀减速直线运动,减速运动的加速度大小为g,物体沿斜面上升的最大高度为h,在此过程中(  )
A.物体重力势能增加了2mgh
B.物体克服重力做功的平均功率为
1
2
mg


gh
C.物体动能损失了mgh
D.系统生热mgh
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
质量为2t的汽车,发动机输出功率恒为30kW,在水平公路上能达到的最大速率为15m/s则汽车运动中所受阻力为______N;当汽车的速度为10m/s时的加速度为______ m/s2
题型:崇文区难度:| 查看答案
一位同学的家住在一座高楼的顶层,他每天乘坐电梯上楼,经过多次仔细观察,他决定探究电梯的运行规律.他根据电梯中的铭牌得到了电梯满载时轿厢与乘客的总质量M.在电梯满载乘客加速上升的过程中,他测出了电梯的速度从零增大到v所用的时间为t.已知重力加速度为g.假设在电梯运行过程中电梯牵引力的功率P保持不变,且忽略摩擦阻力的影响.则可以得出当电梯上升的速度为v时,电梯轿厢所受牵引力的大小为______.在这段时间内电梯上升的高度为______.
题型:海淀区难度:| 查看答案
质量为M的汽车,以额定的功率P由静止开始在平直路面上行驶,若汽车所受阻力恒为f,则由上述条件可求出的物理量有(  )
A.汽车行驶的最大速度
B.达到最大速度的过程中汽车通过的路程
C.汽车速度为v(已知)时加速度的大小
D.达到最大速度的过程中汽车克服阻力所做的功
题型:不详难度:| 查看答案
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