如圖11所示,物體B和物體C用勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接并豎直地靜置于水平地面上。將一個物體A從物體B的正上方距離B的高度為H0處由靜止釋放,下落后與物體B碰撞,碰撞后A與B粘合在一起并立刻向下運動,在以后的運動中A、B不再分離。已知物體A、B、C的質(zhì)量均為M,重力加速度為g,忽略各物體自身的高度及空氣阻力。

(1)求A與B碰撞后瞬間的速度大小。

(2)A和B一起運動達到最大速度時,物體C對水平地面的壓力為多大?

(3)開始時,物體A從距B多大的高度自由落下時,在以后的運動中才能使物體C恰好離開地面?

解:(1)設物體A與B磁前速度為v1,物體A下落的過程中,由機械能守恒定律MgH0=Mv12,解得:v1=。設A、B磁撞后共同速度為v2,則由動量守恒定律Mv1=2Mv2,  得:v2=。

(2)當A、B達到最大速度時,A、B所受合外力為零。設此時彈力為F,A、B受力平衡,F(xiàn)=2Mg。  設地面對C的支持力為N,由于彈簧兩端彈力大小相等,彈簧對C的作用力大小也為F,所以N=F+Mg=3Mg。  由牛頓第三定律得C對地面的壓力大小為N'=3Mg。

(3)設物體A從距B的高度H處自由落下,根據(jù)機械能守恒和動量守恒定律,MgH=,MV1=2MV2,得A、B碰撞后共同速度V2=。

A末落下時彈簧的壓縮量為X=Mg/k,當C剛好離開地面時,彈簧彈力大小為Mg,此時彈簧的伸長量為X=Mg/k。由于A、B一起上升到彈簧伸長為X時彈簧的勢能與A、月碰后瞬間的勢能相等。從A、B碰后一起運動到物體C剛好離開地面的過程中,物體A、B和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒,即=4MgX, 聯(lián)立以上方程解得:H=。

練習冊系列答案
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如圖11所示,光滑弧形軌道下端與水平傳送帶上表面等高,軌道上的A點到傳送帶的豎直距離和傳送帶上的表面到地面的距離為均為h=5m,把一物體放在A點由靜止釋放,當傳送帶不動,物體從右端B點水平飛記,落在水平地面上的P點,B、P的水平距離OP為x=2m.g取10m/s2,求:
(1)當傳送帶不動,物體飛出B點時的速度;
(2)若傳送帶以v=5m/s的速度順時針方向傳送,物體會落在何處?

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.在粗糙水平地面上與墻平行放著一個截面為半圓的柱狀物體A,A與豎直墻之間放一光滑圓球B,整個裝置處于靜止狀態(tài).現(xiàn)對B施加一豎直向下的力FF的作用線通過球心,設墻對B的作用力為F1AB的作用力為F2,地面對A的作用力為F3,若F緩慢增大而整個裝置仍保持靜止,截面如圖11所示,在此過程中(  )

A.F1緩慢增大  B.F2緩慢增大

C.F3緩慢增大  D.以上說法均不對

 

 

 

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如圖11所示,傳送帶與水平面之間的夾角為θ=30°,其上A、B兩點間的距離為l=5 m,傳送帶在電動機的帶動下以v=1 m/s的速度勻速運動,現(xiàn)將一質(zhì)量為m=10 kg的小物體(可視為質(zhì)點)輕放在傳送帶的A點,已知小物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ,在傳送帶將小物體從A點傳送到B點的過程中,求:(g取10 m/s2)              

(1)傳送帶對小物體做的功;

(2)電動機做的功。

圖11

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖11所示,物體A放在足夠長的木板B上,木板B靜止于水平面。已知A的質(zhì)量mAB的質(zhì)量mB均為2.0kg,AB之間的動摩擦因數(shù)μ1=0.2,B與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ2=0.1,最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小視為相等,重力加速度g取10m/s2。若t=0開始,木板BF1=16N的水平恒力作用,t=1s時F1改為F2=4N,方向不變,t=3s時撤去F2

(1)木板BF1=16N的水平恒力作用時,AB的加速度aA、aB各為多少?

(2)從t=0開始,到AB都靜止,AB上相對B滑行的時間為多少?

(3)請以縱坐標表示A受到B的摩擦力fA,橫坐標表示運動時間t(從t=0開始,到AB都靜止),取運動方向為正方向,在圖12中畫出fAt的關系圖線(以圖線評分,不必寫出分析和計算過程)。

 


                                                              

 


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