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，使環(huán)由靜止開始自底端沿桿向上運動，已知拉力及小環(huán)速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示（重力加速度取10 m/s2）。

(1)求小環(huán)的質(zhì)量大小
(2)若在1.5s末撤除力F，則撤除力F后物體經(jīng)多長時間回到細桿底端

（1）2kg （2）1s

解析試題分析：(1)分析小環(huán)受力：重力mg，沿桿子拉力F，桿子的彈力，
設(shè)桿子與水平方向傾角為θ，在0～1s內(nèi)有F=5N,小環(huán)勻加速運動，


1s后F=4N，小環(huán)勻速運動，有
由圖像知，0～1s內(nèi)加速度
解得m=2kg
(2) 0～1s內(nèi)小環(huán)向上勻加速運動的位移
在1～1.5s內(nèi)勻速運動的位移
撤除力F后，小環(huán)運動加速度大小為,且,解得
撤除力F后小環(huán)繼續(xù)向上減速運動，初速度v=0.5m/s,到達最高點的時間
)
時間內(nèi)位移
到達最高點后，小環(huán)向下加速運動，設(shè)小環(huán)由最高點到底端時間為t2
有：
解得
撤除力F后小環(huán)運動到桿子底端總時間
考點：牛頓第二定律的應(yīng)用
點評：中等難度。多過程問題可以把每個小過程分開研究，把一個大題拆成多個小題研究可以使問題簡化。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?惠州三模）如圖甲所示，足夠長的金屬導(dǎo)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(zhì)量為m的金屬桿ab可以無摩擦地沿導(dǎo)軌運動．導(dǎo)軌與ab桿的電阻不計，導(dǎo)軌寬度為L．磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直穿過整個導(dǎo)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(dāng)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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科目：高中物理 來源： 題型：

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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科目：高中物理 來源： 題型：

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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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成30°角，兩導(dǎo)軌的間距l(xiāng)=0.50m，一端接有阻值R=1.0Ω的電阻．質(zhì)量m=0.10kg的金屬棒ab置于導(dǎo)軌上，與軌道垂直，電阻r=0.25Ω．整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=1.0T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下．t=0時刻，對金屬棒施加一平行于導(dǎo)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(guān)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瞬時速度的大小；
（2）4.0s末力F的瞬時功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：

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(zhì)量是l kgB、細桿與地面間的傾角是30°C、前4s內(nèi)小環(huán)機械能的增量是12.5JD、前4s內(nèi)拉力F的最大功率是4.25W

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