【題目】如圖所示,固定直桿上套有一個質(zhì)量為m的小球和兩根原長均為L的輕彈簧,兩根輕彈簧的一端與小球相連,另一端分別固定在桿上相距為2LA、B兩點。已知直桿與水平面的夾角為θ,兩彈簧的勁度系數(shù)均為k=,小球在距BLP點處于靜止?fàn)顟B(tài),此時小球受到的摩擦力為最大靜摩擦力,且與滑動摩擦力相等,重力加速度為g。求:

1)小球在P點處受到摩擦力的大小及方向;

2)若從固定點B處剪斷彈簧,則剪斷彈簧的瞬間小球加速度大小及方向;

3)若小球從P點以初速度v0沿桿向上運動,恰能到達(dá)距ALQ點,求初速度v0的大小及小球從Q點下滑過程中動能最大時距B點的距離。

【答案】 , 方向沿桿向下 方向沿桿向下 ;

【解析】

(1)小球在P點時兩根彈簧的彈力大小相等,設(shè)為F,根據(jù)胡克定律由:F=k(L-L),設(shè)小球靜止時受到的摩擦力大小為f,方向沿桿向下,根據(jù)平衡條件有:mg+f=2F,解得f=,方向沿桿向下.

(2)從固定點B處剪斷彈簧的瞬間,對小球有:mg-f-F=ma,解得a=,方向沿桿向下.

(3)小球在P、Q兩點時,彈簧的彈性勢能相等,所以小球從P到Q的過程中,兩彈簧對小球做功為零,由動能定理W=EK有:-2mg(L-L)-2f(L-L)=0-m,解得

小球從Q點下滑過程中,當(dāng)加速度a=0時速度最大,動能最大,設(shè)動能最大時距B點的距離為x:

k(L-x)+k(2L-x-L)+f=mg

代入數(shù)據(jù)得:x=

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,粗糙斜面與水平面的夾角為30°,質(zhì)量為0.3 kg的小物塊靜止在A點,現(xiàn)有一沿斜面向上的恒定推力F作用在小物塊上,作用一段時間后撤去推力F,小物塊能達(dá)到的最高位置為C點,小物塊從ACvt圖象如圖乙所示,g10 m/s2,則下列說法正確的是( )

A. 小物塊到C點后將沿斜面下滑

B. 小物塊從A點沿斜面向上滑行的最大距離為1.8 m

C. 小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為

D. 推力F的大小為4 N

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖為真空中兩點電荷A、B形成的電場中的一簇電場線,已知該電場線關(guān)于虛線對稱,O點為A、B電荷連線的中點,a、b為其連線的中垂線上對稱的兩點,根據(jù)上述信息,下列說法正確的是(

A. A、B為等量異種電荷

B. 最先用電場線描述電場的科學(xué)家是庫侖

C. a、b兩點處無電場線,故其電場強度一定為零

D. 同一試探電荷在a、b兩點處的電勢能一定相同

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】t0時,甲乙兩汽車從相距70 km的兩地開始相向行駛,它們的vt圖象如圖所示.忽略汽車掉頭所需時間.下列對汽車運動狀況的描述正確的是

A. 在第1小時末,乙車改變運動方向

B. 在第2小時末,甲乙兩車相距10 km

C. 在前4小時內(nèi),乙車運動加速度的大小總比甲車的大

D. 在第4小時末,甲乙兩車相遇

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖是探究做功與速度變化關(guān)系的實驗裝置,已知重力加速度為g,不計滑輪摩擦阻力,實驗步驟如下:

a.將長木板傾斜放置,小車放在長木板上,通過細(xì)繩跨過定滑輪與砂桶相連,長木板旁放置一個光電門;

b.調(diào)整長木板傾角,使得小車恰好能在細(xì)繩的拉力作用下勻速下滑,測得砂和砂桶的總質(zhì)量為m,擋光片寬度為d,小車質(zhì)量為M;

c.記錄小車初始位置,測出小車在此位置時擋光片到光電門的距離L,剪斷細(xì)繩,小車由靜止開始加速運動,測得擋光片通過光電門的時間為△t;

d.移動光電門的位置,重新測量L,讓小車從步驟c中的初始位置由靜止釋放,重新測得擋光片通過光電門的時間△t;

e.重復(fù)d步驟,測得若干組L和△t.

(1)如圖所示,用游標(biāo)卡尺測量擋光片的寬度d=_______cm;小車通過光電門的速度為___________(用題給的字母表示);

(2)小車加速下滑時所受合力___________(填大于”、“小于等于)砂和砂桶的重力;實驗時,___________滿足砂和砂桶的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量M(填需要不需要);則小車合力所做的功為____________

(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),畫出L-圖象如圖所示,則圖象的斜率k=_________(用題中字母表示)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩輛汽車在平直的公路上同一地點沿相同方向由靜止開始做直線運動,它們運動的加速度隨時間變化a-t圖像如圖所示.關(guān)于甲、乙兩車在0-20 s的運動情況下列說法正確的是

A. t=10 s時兩車相遇

B. t=20 s時兩車相遇

C. t=10 s時兩車相距最遠(yuǎn)

D. t=20 s時兩車相距最遠(yuǎn)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,固定的半球面右側(cè)是光滑的,左側(cè)是粗糙的,O點為球心,A、B為兩個完全相同的小物塊(可視為質(zhì)點),小物塊A靜止在球面的左側(cè),受到的摩擦力大小為F1,對球面的壓力大小為N1;小物塊B在水平力F2作用下靜止在球面的右側(cè),對球面的壓力大小為N2,已知兩小物塊與球心連線和豎直方向的夾角均為θ,則 ( )

A. F1∶F2=cosθ∶1 B. F1∶F2=sinθ∶1

C. N1∶N2=cos2θ∶1 D. N1∶N2=sin2θ∶1

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩塊較大的金屬板A、B相距為d,平行放置并與一電源相連,開關(guān)S閉合后,兩板間恰好有一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的油滴處于靜止?fàn)顟B(tài),以下說法正確的是(  )

A. 若將A向左平移一小段位移,則油滴仍然靜止,G表中有a→b的電流

B. 若將A向上平移一小段位移,則油滴向下加速運動,G表中有b→a的電流

C. 若將A向下平移一小段位移,則油滴向上加速運動,G表中有b→a的電流

D. 若將S斷開,則油滴仍然靜止,G表中無電流

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在軍事演習(xí)中,某空降兵從飛機上跳下,先做自由落體運動,在t1時刻速度達(dá)到最大值v1時,打開降落傘做減速運動。在t2時刻以較小速度v2著地.他的v-t圖象如圖所示.下列關(guān)于空降兵在0~t1t1t2時間內(nèi)的結(jié)論正確的是

A. 0~t1空降兵的位移

B. t1t2,空降兵的位移

C. t1t2,空降兵的平均速度v>

D. t1t2空降兵做加速運動,加速度越來越小

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案