如圖所示,P是傾角為30°的光滑固定斜面.勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在斜面底端的固定擋板C上,另一端與質(zhì)量為m的物塊A相連接.細(xì)繩的一端系在物體A上,細(xì)繩跨過不計(jì)質(zhì)量和摩擦的定滑輪,另一端有一個(gè)不計(jì)質(zhì)量的小掛鉤.小掛鉤不掛任何物體時(shí),物體A處于靜止?fàn)顟B(tài),細(xì)繩與斜面平行.在小掛鉤上輕輕掛上一個(gè)質(zhì)量也為m的物塊B后,物塊A沿斜面向上運(yùn)動(dòng).斜面足夠長(zhǎng),運(yùn)動(dòng)過程中B始終未接觸地面.已知重力加速度為g,問:

(1)求物塊A剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小a.
(2)設(shè)物塊A沿斜面上升通過Q點(diǎn)位置時(shí)速度最大,求Q點(diǎn)到出發(fā)點(diǎn)的距離x0及最大速度vm
(3)把物塊B的質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼腘倍(N>0.5),小明同學(xué)認(rèn)為,只要N足夠大,就可以使物塊A沿斜面上滑到Q點(diǎn)時(shí)的速度增大到2vm,你認(rèn)為是否正確?如果正確,請(qǐng)說明理由,如果不正確,請(qǐng)求出A沿斜面上升到Q點(diǎn)位置的速度的范圍.

(1) (2);
(3)不正確.

解析試題分析:(1)設(shè)繩的拉力大小為T,分別以A、B為對(duì)象用牛頓第二定律,T=ma,mg-T=ma(2)A加速上升階段,彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)前對(duì)A用牛頓第二定律T+kx-mg/2=ma,對(duì)B用牛頓第二定律mg-T=ma,消去T得mg/2+kx=2ma,上升過程x減小,a減小,v增大;彈簧變?yōu)樯扉L(zhǎng)后同理得mg/2-kx=2ma,上升過程x增大,a減小,v繼續(xù)增大,當(dāng)kx=mg/2時(shí)a=0,速度達(dá)到最大。可見Q點(diǎn)時(shí)速度最大,對(duì)應(yīng)的彈力大小恰好是mg/2,彈性勢(shì)能和初始狀態(tài)相同。A上升到Q點(diǎn)過程,A、B的位移大小都是,該過程對(duì)A、B和彈簧系統(tǒng)用機(jī)械能守恒定律,,可得vm⑶A上升到Q點(diǎn)過程,仍對(duì)該過程用機(jī)械能守恒,,解得,當(dāng)時(shí),有
考點(diǎn):計(jì)算題
點(diǎn)評(píng):本題難度中等,處理連接體問題時(shí),抓住整體加速度大小與各部分加速度大小相等,利用牛頓第二定律列公式求解是關(guān)鍵,利用機(jī)械能守恒定律求解問題時(shí),要注意初末位置的能量變化

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,AB是傾角為θ的粗糙直軌道,BCD是光滑的圓弧軌道,AB恰好在B點(diǎn)與圓弧相切,圓弧的半徑為R.一個(gè)質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))從直軌道的P點(diǎn)由靜止釋放,結(jié)果它在兩軌道之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng).已知P點(diǎn)與圓弧的圓心O等高,物體與軌道AB間的動(dòng)摩擦因素為μ,求:
(1)物體做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過程中,在軌道AB上通過的總路程.
(2)物體對(duì)圓弧軌道最低點(diǎn)E的最小壓力.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,AB是傾角為θ的粗糙直軌道,BCD是光滑的圓弧軌道,AB恰好在B點(diǎn)與圓弧相切,圓弧的半徑為R.一個(gè)質(zhì)量為m的物體(可以看作質(zhì)點(diǎn))從直軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放,結(jié)果它能在兩軌道間做往返運(yùn)動(dòng).已知P點(diǎn)與圓弧的圓心O等高,物體與軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.求:
(1)物體做往返運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中在AB軌道上通過的總路程;
(2)最終當(dāng)物體通過圓弧軌道最低點(diǎn)E時(shí),對(duì)圓弧軌道的壓力;
(3)為使物體能順利到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)D,釋放點(diǎn)距B點(diǎn)的距離L′應(yīng)滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)江蘇省年高一5月月考物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

如圖所示,P是傾角為30°的光滑固定斜面.勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在斜面底端的固定擋板C上,另一端與質(zhì)量為m的物塊A相連接.細(xì)繩的一端系在物體A上,細(xì)繩跨過不計(jì)質(zhì)量和摩擦的定滑輪,另一端有一個(gè)不計(jì)質(zhì)量的小掛鉤.小掛鉤不掛任何物體時(shí),物體A處于靜止?fàn)顟B(tài),細(xì)繩與斜面平行.在小掛鉤上輕輕掛上一個(gè)質(zhì)量也為m的物塊B后,物塊A沿斜面向上運(yùn)動(dòng).斜面足夠長(zhǎng),運(yùn)動(dòng)過程中B始終未接觸地面.已知重力加速度為g,問:

(1)求物塊A剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小a.

(2)設(shè)物塊A沿斜面上升通過Q點(diǎn)位置時(shí)速度最大,求Q點(diǎn)到出發(fā)點(diǎn)的距離x0及最大速度vm

(3)把物塊B的質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼腘倍(N>0.5),小明同學(xué)認(rèn)為,只要N足夠大,就可以使物塊A沿斜面上滑到Q點(diǎn)時(shí)的速度增大到2vm,你認(rèn)為是否正確?如果正確,請(qǐng)說明理由,如果不正確,請(qǐng)求出A沿斜面上升到Q點(diǎn)位置的速度的范圍.

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,P是傾角為30°的光滑固定斜面.勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在斜面底端的固定擋板C上,另一端與質(zhì)量為m的物塊A相連接.細(xì)繩的一端系在物體A上,細(xì)繩跨過不計(jì)質(zhì)量和摩擦的定滑輪,另一端有一個(gè)不計(jì)質(zhì)量的小掛鉤.小掛鉤不掛任何物體時(shí),物體A處于靜止?fàn)顟B(tài),細(xì)繩與斜面平行.在小掛鉤上輕輕掛上一個(gè)質(zhì)量也為m的物塊B后,物塊A沿斜面向上運(yùn)動(dòng).斜面足夠長(zhǎng),運(yùn)動(dòng)過程中B始終未接觸地面.已知重力加速度為g,問:

(1)求物塊A剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小a

(2)設(shè)物塊A沿斜面上升通過Q點(diǎn)位置時(shí)速度最大,求Q點(diǎn)到出發(fā)點(diǎn)的距離x0及最大速度vm

(3)把物塊B的質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼腘倍(N>0.5),小明同學(xué)認(rèn)為,只要N足夠大,就可以使物塊A沿斜面上滑到Q點(diǎn)時(shí)的速度增大到2vm,你認(rèn)為是否正確?如果正確,請(qǐng)說明理由,如果不正確,請(qǐng)求出A沿斜面上升到Q點(diǎn)位置的速度的范圍.

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