如圖甲所示,足夠長的固定光滑細桿與地面成一定傾角,在桿上套有一個光滑小環(huán),沿桿方向給環(huán)施加一個拉力F,使環(huán)由靜止開始運動,已知拉力F及小環(huán)速度v隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示,重力加速度g取10m/s2.則以下判斷正確的是( 。
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分析:小環(huán)在拉力的作用下,先做勻加速直線運動,再做勻速直線運動.根據(jù)牛頓第二定律求出小環(huán)的質量和斜面的傾角.在前3s內,1s末拉力的功率最大,根據(jù)P=Fv求出拉力的最大功率.根據(jù)拉力做的功求出機械能的增量.
解答:解:A、根據(jù)牛頓第二定律有:F1-mgsinθ=ma,代入數(shù)據(jù)得,5-10msinθ=0.5m.
F2=mgsinθ,代入數(shù)據(jù)得,4.5=10msinθ,聯(lián)立兩式解得:m=1kg,sinθ=0.45.故A正確,B錯誤.
C、1s末拉力的功率最大,根據(jù)P=Fv得,P=2.5W.故C正確.
D、拉力做的功等于機械能的增量,第一秒內的位移為0.25m,后2s內的位移為1m,則拉力做功W=F1x1+F2x2=5×0.25+4.5×1=5.75J.故D錯誤.
故選AC.
點評:解決本題的關鍵理清小環(huán)的運動情況,運用牛頓第二定律和功能關系進行求解.
練習冊系列答案
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(2008?惠州三模)如圖甲所示,足夠長的金屬導軌MN和PQ與一阻值為R的電阻相連,平行地放在水平桌面上,質量為m的金屬桿ab可以無摩擦地沿導軌運動.導軌與ab桿的電阻不計,導軌寬度為L.磁感應強度為B的勻強磁場垂直穿過整個導軌平面.現(xiàn)給金屬桿ab一個初速度v0,使ab桿向右滑行.回答下列問題:
(1)簡述金屬桿ab的運動狀態(tài),并在圖乙中大致作出金屬桿的v-t圖象;
(2)求出回路的最大電流值Im并指出金屬桿中電流流向;
(3)當滑行過程中金屬桿ab的速度變?yōu)関時,求桿ab的加速度a;
(4)電阻R上產(chǎn)生的最大熱量Qm

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如圖甲所示,足夠長的固定光滑細桿與地面成一定傾角,在桿上套有一個光滑小環(huán).現(xiàn)在沿桿方向給小環(huán)施加一個拉力F,使小環(huán)由靜止開始運動.已知拉力F及小環(huán)速度v隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示,重力加速度g取l0m/s2.則以下判斷正確的是(  )

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如圖甲所示,足夠長的固定光滑細桿與地面成一定傾角,在桿上套有一個光滑小環(huán),沿桿方向給環(huán)施加一個拉力F,使環(huán)由靜止開始沿桿向上運動,已知拉力F及小環(huán)速度v隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示,重力加速度g取10m/s2.則以下判斷正確的是( 。

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如圖甲所示,足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ所在平面與水平面成30°角,兩導軌的間距l(xiāng)=0.50m,一端接有阻值R=1.0Ω的電阻.質量m=0.10kg的金屬棒ab置于導軌上,與軌道垂直,電阻r=0.25Ω.整個裝置處于磁感應強度B=1.0T的勻強磁場中,磁場方向垂直于導軌平面向下.t=0時刻,對金屬棒施加一平行于導軌向上的外力F,使之由靜止開始沿斜面向上運動,運動過程中電路中的電流隨時間t變化的關系如圖乙所示.電路中
其他部分電阻忽略不計,g取10m/s2,求:
(1)4.0s末金屬棒ab瞬時速度的大;
(2)4.0s末力F的瞬時功率.

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精英家教網(wǎng)如圖甲所示,足夠長的固定光滑細桿與地面成一定傾角,在桿上套有一個光滑小環(huán),小環(huán)在沿桿方向的推力F作用下向上運動,推力F及小環(huán)速度v隨時間變化規(guī)律如圖乙所示,取重力加速度g=10m/s2.則以下判斷正確的是( 。
A、小環(huán)的質量是l kgB、細桿與地面間的傾角是30°C、前4s內小環(huán)機械能的增量是12.5JD、前4s內拉力F的最大功率是4.25W

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