如圖所示,豎直光滑的桿子上套有一滑塊A,滑塊通過(guò)細(xì)繩繞過(guò)光滑滑輪連接物塊B,B又通過(guò)一輕質(zhì)彈簧連接物塊C,C靜止在地面上。開(kāi)始用手托住A,使繩子剛好伸直處于水平位置但無(wú)張力,現(xiàn)將A由靜止釋放,當(dāng)速度達(dá)到最大時(shí),C也剛好同時(shí)離開(kāi)地面,此時(shí)B還沒(méi)有到達(dá)滑輪位置.已知:mA="1.2kg," mB="1kg," mc=1kg,滑輪與桿子的水平距離L=0.8m。試求:

(1)A下降多大距離時(shí)速度最大
(2)彈簧的勁度系數(shù)
(3)A.B的最大速度是多少

(1) (2) (3)

解析試題分析:(1)當(dāng)A速度達(dá)到最大時(shí),即加速度等于0的時(shí)候,此時(shí)C也剛好同時(shí)離開(kāi)地面,那么對(duì)B和C整體分析只有繩子拉力,因此此時(shí)繩子拉力
A下降過(guò)程受力分析如圖

當(dāng)A的速度最大加速度等于0時(shí),即,計(jì)算得
假設(shè)A下降的高度為h,則根據(jù)幾何關(guān)系可得帶入得
(2)根據(jù)第一問(wèn)的幾何關(guān)系如上圖,A下降時(shí)定滑輪到A的距離為
那么繩子拉長(zhǎng)的長(zhǎng)度也就是B上升的高度就是
初始狀態(tài),繩子無(wú)張力,對(duì)B分析有 即彈簧壓縮
末狀態(tài),C剛好離開(kāi)地面,對(duì)C分析有即彈簧拉伸
 帶入計(jì)算得
(3)由第二問(wèn)可知,初狀態(tài)彈簧壓縮和末狀態(tài)彈簧拉伸,彈簧彈性勢(shì)能沒(méi)有變化,那么在此過(guò)程中ABC和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,有

有幾何關(guān)系可得AB的速度關(guān)系有
帶入計(jì)算得,
考點(diǎn):連接體 機(jī)械能守恒

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,質(zhì)量為m的小球自由下落d后,沿豎直面內(nèi)的固定軌道ABC運(yùn)動(dòng),AB是半徑為d的四分之一粗糙圓弧,BC是直徑為d的光滑半圓弧,B是軌道的最低點(diǎn),小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)對(duì)軌道的壓力恰為零。求小球在AB圓弧上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,克服摩擦力做了多少功?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,在傾角為θ的光滑斜面上有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A、B,它們的質(zhì)量分別為mA、mB,彈簧的勁度系數(shù)為k,C為一固定擋板.系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)開(kāi)始用一恒力F沿斜面方向拉物塊A使之向上運(yùn)動(dòng),重力加速度為g,問(wèn):

(1)物塊B剛要離開(kāi)C時(shí),彈簧形變量為多少?
(2)物塊B剛要離開(kāi)C時(shí),物塊A的加速度多大?
(3)從開(kāi)始到物塊B剛要離開(kāi)C時(shí)的過(guò)程中,物塊A的位移多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,遙控賽車(chē)比賽中一個(gè)規(guī)定項(xiàng)目是“飛躍壕溝”,比賽要求:賽車(chē)從起點(diǎn)出發(fā),沿水平直軌道運(yùn)動(dòng),在B點(diǎn)飛出后越過(guò)“壕溝”,落在平臺(tái)EF段。已知賽車(chē)的額定功率P=10.0W,賽車(chē)的質(zhì)量m=1.0kg,在水平直軌道上受到的阻力f=2.0N,AB段長(zhǎng)L=10.0m,BE的高度差h=1.25m,BE的水平距離x=1.5m。若賽車(chē)車(chē)長(zhǎng)不計(jì),空氣阻力不計(jì),g取10m/s2。

(1)若賽車(chē)在水平直軌道上能達(dá)到最大速度,求最大速度vm的大;
(2)要越過(guò)壕溝,求賽車(chē)在B點(diǎn)最小速度v的大;
(3)若在比賽中賽車(chē)通過(guò)A點(diǎn)時(shí)速度vA=1m/s,且賽車(chē)達(dá)到額定功率。要使賽車(chē)完成比賽,求賽車(chē)在AB段通電的最短時(shí)間t。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖,半徑R=0.9m的四分之一圓弧形光滑軌道豎直放置,圓弧最低點(diǎn)B與長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m的水平面相切于B點(diǎn),BC離地面高h(yuǎn)=0.45m,C點(diǎn)與一傾角為θ=300的光滑斜面連接,質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊從圓弧頂點(diǎn)D由靜止釋放,已知滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1.,取g=10m/s2.求:

(1)小滑塊剛到達(dá)圓弧的B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧的壓力;
(2)小滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度的大小;
(3)小滑塊從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到地面所需的時(shí)間。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,一輛質(zhì)量為 2.0×103 kg 的汽車(chē)在平直公路上行駛,若汽車(chē)行駛過(guò)程中所受阻力恒為f = 2.5×103N ,且保持功率為 80 kw 求:

( l )汽車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所能達(dá)到的最大速度;
( 2 )汽車(chē)的速度為 5m/s 時(shí)的加速度 ;
( 3 )汽車(chē)的加速度為0.75m/s2時(shí)的速度。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,一個(gè)3/4圓弧形光滑細(xì)圓管軌道ABC,被放置在豎直平面內(nèi),軌道半徑為R,在A點(diǎn)與水平地面AD相接,地面與圓心O等高,MN是放在水平地面上長(zhǎng)為3R、厚度不計(jì)的墊子,左端M正好位于A點(diǎn),將一個(gè)質(zhì)量為m、直徑略小于圓管直徑的小球從A處管口正上方某處由靜止釋放,不考慮空氣阻力。

(1)若小球從C點(diǎn)射出后恰好能打到墊子的M端,則小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)管的作用力大小和方向如何?
(2)欲使小球能通過(guò)C點(diǎn)落到墊子上,小球離A點(diǎn)的最大高度是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如右圖所示,水平光滑絕緣軌道MN的左端有一個(gè)固定擋板,軌道所在空間存在E=4.0×102 N/C、水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng).一個(gè)質(zhì)量m=0.10 kg、帶電荷量q=5.0×10-5 C的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),從軌道上與擋板相距x1=0.20 m的P點(diǎn)由靜止釋放,滑塊在電場(chǎng)力作用下向左做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).當(dāng)滑塊與擋板碰撞后滑塊沿軌道向右做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到與擋板相距x2=0.10 m的Q點(diǎn),滑塊第一次速度減為零.若滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電荷量始終保持不變,求:

(1)滑塊沿軌道向左做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的加速度的大。
(2)滑塊從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到擋板處的過(guò)程中,電場(chǎng)力所做的功;
(3)滑塊第一次與擋板碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

如圖所示,A、B兩物塊始終靜止在水平地面上,有一輕質(zhì)彈簧一端連接在豎直墻上P點(diǎn),另一端與A相連接,下列說(shuō)法正確的是(   )

A.如果B對(duì)A無(wú)摩擦力,則地面對(duì)B也無(wú)摩擦力
B.如果B對(duì)A有向左的摩擦力,則地面對(duì)B也有向左的摩擦力
C.P點(diǎn)緩慢下移過(guò)程中,B對(duì)A的支持力一定減小
D. P點(diǎn)緩慢下移過(guò)程中,地面對(duì)B的摩擦力一定增大

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