如圖所示裝置,一質(zhì)量為m的圓環(huán)套在一光滑桿上,桿固定,傾角為α=60°,用輕繩通過滑輪與質(zhì)量為M的物塊相連,現(xiàn)將m拉到A位置由靜止釋放,AO水平,m向下運(yùn)動(dòng)到達(dá)最低點(diǎn)B,已知OC垂直于桿,β=58.7°,A距滑輪L=1米.
(1)求M:m;
(2)若M:m=2.5,試求m運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的速度v;
(3)簡(jiǎn)要描述m從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中,M的速度大小變化情況.
有一位同學(xué)在解第(1)小問時(shí)的思路是這樣的:m在B點(diǎn)速度為零,所以所受合外力為零,列出方程,從而解出M:m.
你認(rèn)為該同學(xué)的解法正確嗎?
若認(rèn)為正確,按該同學(xué)的思路列出第(1)小問的方程,不用算出,并完成第(2)、(3)小問.若認(rèn)為有錯(cuò)誤,請(qǐng)說明理由,給出第(1)小問正確的解法,列出方程,不用算出,并完成第(2)、(3)小問.

【答案】分析:(1)該同學(xué)的解法是錯(cuò)誤的,B點(diǎn)雖然速度為零,但并不處于平衡狀態(tài),不能根據(jù)平衡條件列方程求解M:m.應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒列式.
(2)m運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí),沿繩方向的速度為0,此時(shí)M速度為0,再根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒列式.
(3)分析m的受力情況,判斷其運(yùn)動(dòng)情況.
解答:解:(1)該同學(xué)的解法是錯(cuò)誤的.因?yàn)樵贐點(diǎn)雖然速度為零,但并不處于平衡狀態(tài).所以不能根據(jù)平衡條件列式求解M:m.
正確的解法是:由系統(tǒng)機(jī)械能守恒得:
  ----------①
----------②
可得:
(2)m運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí),在沿繩方向的速度為0,所以此時(shí)M速度為0,由機(jī)械能守恒定律得
 
由M=2.5m
解出v=3.92m/s
(3)M向下先加速、再減速到零、然后向上加速、再減速到零.
答:(1)該同學(xué)的解法是錯(cuò)誤的.因?yàn)樵贐點(diǎn)雖然速度為零,但并不處于平衡狀態(tài).所以不能根據(jù)平衡條件列式求解M:m.
正確的解法見上.
(2)m運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的速度v是3.92m/s;
(3)m從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中,M向下先加速、再減速到零、然后向上加速、再減速到零.
點(diǎn)評(píng):本題是系統(tǒng)的機(jī)械能守恒問題,要注意m速度為零時(shí),并不平衡條件,所以根據(jù)平衡條件求解兩個(gè)物體的質(zhì)量之比.
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(2008?濱州二模)一同學(xué)用如圖所示裝置研究一定質(zhì)量氣體的壓強(qiáng)與體積的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)過程中溫度保持不變,最初,U形管兩臂中的水銀面齊平,燒瓶中無(wú)水,當(dāng)用注射器往燒瓶中注入水時(shí),U形管兩臂中的水銀面出現(xiàn)高度差,實(shí)驗(yàn)的部分?jǐn)?shù)據(jù)記錄在下表.
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)的大氣壓強(qiáng)是多少cmHg?
(2)當(dāng)U形管兩邊水銀面的高度差為38.0cm時(shí),燒瓶?jī)?nèi)氣體的體積是多少mL?
氣體體積V(mL) 800 674 600 500
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精英家教網(wǎng)如圖所示裝置,一質(zhì)量為m的圓環(huán)套在一光滑桿上,桿固定,傾角為α=60°,用輕繩通過滑輪與質(zhì)量為M的物塊相連,現(xiàn)將m拉到A位置由靜止釋放,AO水平,m向下運(yùn)動(dòng)到達(dá)最低點(diǎn)B,已知OC垂直于桿,β=58.7°,A距滑輪L=1米.
(1)求M:m;
(2)若M:m=2.5,試求m運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的速度v;
(3)簡(jiǎn)要描述m從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中,M的速度大小變化情況.
有一位同學(xué)在解第(1)小問時(shí)的思路是這樣的:m在B點(diǎn)速度為零,所以所受合外力為零,列出方程,從而解出M:m.
你認(rèn)為該同學(xué)的解法正確嗎?
若認(rèn)為正確,按該同學(xué)的思路列出第(1)小問的方程,不用算出,并完成第(2)、(3)小問.若認(rèn)為有錯(cuò)誤,請(qǐng)說明理由,給出第(1)小問正確的解法,列出方程,不用算出,并完成第(2)、(3)小問.

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(12分)如圖所示裝置,一質(zhì)量為m的圓環(huán)套在一光滑桿上,桿固定,傾角為α=60°,用輕繩通過滑輪與質(zhì)量為M的物塊相連,現(xiàn)將m拉到A位置由靜止釋放,AO水平,m向下運(yùn)動(dòng)到達(dá)最低點(diǎn)B,已知OC垂直于桿,β=58.7°,A距滑輪L=1米。sin58.7=0.85,cos58.7=0.52。

(1)求M:m

(2)若M:m=2.5,試求m運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的速度v;

(3)簡(jiǎn)要描述mA運(yùn)動(dòng)到B的過程中,M的速度大小變化情況。

 

 

 

 

 

 

 

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如圖所示裝置,一質(zhì)量為m的圓環(huán)套在一光滑桿上,桿固定,傾角為α=60°,用輕繩通過滑輪與質(zhì)量為M的物塊相連,現(xiàn)將m拉到A位置由靜止釋放,AO水平,m向下運(yùn)動(dòng)到達(dá)最低點(diǎn)B,已知OC垂直于桿,β=58.7°,A距滑輪L=1米。

(1)求M:m;

(2)若M:m=2.5,試求m運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的速度v;

(3)簡(jiǎn)要描述m從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中,M的速度大小變化情況。

有一位同學(xué)在解第(1)小問時(shí)的思路是這樣的:m在B點(diǎn)速度為零,所以所受合外力為零,列出方程,從而解出M:m。

你認(rèn)為該同學(xué)的解法正確嗎?

若認(rèn)為正確,按該同學(xué)的思路列出第(1)小問的方程,不用算出,并完成第(2)、(3)小問。

若認(rèn)為有錯(cuò)誤,請(qǐng)說明理由,給出第(1)小問正確的解法,列出方程,不用算出,并完成第(2)、(3)小問。

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