【題目】如圖,質(zhì)量均為m的物體A和物體B通過(guò)一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連,A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài).一條不可伸長(zhǎng)的輕繩繞過(guò)輕滑輪,一端連物體A,另一端連一輕掛鉤.開始時(shí)各段繩都處于伸直狀態(tài),A上方的一段繩沿豎直方向.現(xiàn)在掛鉤上掛物體C并從靜止?fàn)顟B(tài)釋放,已知它恰好能使B離開地面但不繼續(xù)上升.已知重力加速度為g.

(1)求物體C的質(zhì)量;

(2)當(dāng)B剛要離開地面時(shí),AC間的輕繩的拉力多大?

(3)若將C換成質(zhì)量為7m的物體D,仍從前述初始位置由靜止?fàn)顟B(tài)釋放,則這次B剛離地時(shí)D的速度的大小是多少?

【答案】(1)m(2)mg(3)

【解析】(1)開始時(shí),A、B靜止,設(shè)彈簧壓縮量為x1,有

kx1=mg

C并釋放后,C向下運(yùn)動(dòng),A向上運(yùn)動(dòng),設(shè)B剛要離地時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為x2,有

kx2=mg

由①②式可知,x1=x2=

B不再上升表示此時(shí)AC的速度為零,C已降到其最低點(diǎn).

設(shè)C的質(zhì)量為mC,與初始狀態(tài)相比,C下降x1+x2,A上升x1+x2.彈簧彈性勢(shì)能不變.由機(jī)械能守恒定律可知:Ek=mCg(x1+x2)﹣mg(x1+x2)=0

由④式得:mC=m

(2)B剛要離開地面時(shí),A受力如圖甲所示.

kx2+mg﹣FT=ma

物體C受力如圖乙所示

FT﹣mg=ma

由⑥和⑦式得FT=mg

(3)C換成D后,當(dāng)B剛離地時(shí)彈簧彈性勢(shì)能與初始狀態(tài)相同,設(shè)此時(shí)A、D速度為v,由機(jī)械能守恒定律得

×7mv2+mv2=7mg(x1+x2)﹣mg(x1+x2

由③和⑧式得

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:

【題目】經(jīng)長(zhǎng)期觀測(cè)人們?cè)谟钪嬷幸呀?jīng)發(fā)現(xiàn)了雙星系統(tǒng)”.“雙星系統(tǒng)由兩顆相距較近的恒星組成,每個(gè)恒星的線度遠(yuǎn)小于兩個(gè)星體之間的距離,而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他天體.如圖所示,兩顆星球組成的雙星,在相互之間的萬(wàn)有引力作用下,繞連線上的O點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng).現(xiàn)測(cè)得兩顆星之間的距離為L,質(zhì)量之比為m1:m2=3:2.則可知(   )

A. m1、m2做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度之比為2:3

B. m1、m2做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度之比為3:2

C. m1做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為

D. m2做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】夏季游樂場(chǎng)的飛舟沖浪項(xiàng)目受到游客的歡迎,如圖所示,一游客(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一水平速度從A點(diǎn)出發(fā)沿光滑圓軌道運(yùn)動(dòng),至B點(diǎn)時(shí)脫離軌道,最終落在水面上的C點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是(  )

A. A點(diǎn)時(shí),游客處于超重狀態(tài)

B. BC過(guò)程,游客的機(jī)械能增大

C. B點(diǎn)時(shí),游客的向心加速度為g

D. AB過(guò)程,游客的加速度不斷增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示為某種彈射裝置的示意圖,該裝置由三部分組成,傳送帶左邊是足夠長(zhǎng)的光滑水平面,一輕質(zhì)彈簧左端固定,右端連接著質(zhì)量M=6.0kg的物塊A。裝置的中間是水平傳送帶,它與左右兩邊的臺(tái)面等高,并能平滑對(duì)接。傳送帶的皮帶輪逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),使傳送帶上表面以u=2.0m/s勻速運(yùn)動(dòng)。傳送帶的右邊是一半徑R=1.25m位于豎直平面內(nèi)的光滑1/4圓弧軌道。質(zhì)量m=2.0kg的物塊B1/4圓弧的最高處由靜止釋放。已知物塊B與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,傳送帶兩軸之間的距離l=4.5m。設(shè)物塊A、B之間發(fā)生的是正對(duì)彈性碰撞,第一次碰撞前,物塊A靜止。取g=10m/s2。求:

1)物塊B滑到1/4圓弧的最低點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力;

2)物塊B與物塊A第一次碰撞后彈簧的最大彈性勢(shì)能;

3)如果物塊A、B每次碰撞后,物塊A再回到平衡位置時(shí)彈簧都會(huì)被立即鎖定,而當(dāng)它們?cè)俅闻鲎睬版i定被解除,求物塊B經(jīng)第一次與物塊A碰撞后在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,光滑且足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MNPQ固定在同一水平面上,兩導(dǎo)軌間距L=0.3m.導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì),其間連接有固定電阻R=0.4Ω.導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.2Ω的金屬桿ab,整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向豎直向下.利用一外力F沿水平方向拉金屬桿ab,使之由靜止開始運(yùn)動(dòng)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),電壓傳感器可將R兩端的電壓U即時(shí)采集并輸入電腦,獲得電壓U隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示.

1)求金屬桿的瞬時(shí)速度隨時(shí)間變化的表達(dá)式;

2)求第2s末外力F的大。

3)如果水平外力從靜止起拉動(dòng)桿2s所做的功為1.2J,求整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱是多少.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某物理實(shí)驗(yàn)小組采用如圖甲所示的裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)

(1)安裝實(shí)驗(yàn)裝置的過(guò)程中,斜槽末端的切線必須是水平的,這樣做的目的是_________

A.保證小球飛出時(shí),速度既不太大,也不太小

B.保證小球飛出時(shí),初速度水平

C.保證小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間每次都相等

D.保證小球運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條拋物線

(2)某同學(xué)每次都將小球從斜槽的同一位置無(wú)初速釋放,并從斜槽末端水平飛出。改變水平擋板的高度,就改變了小球在板上落點(diǎn)的位置,從而可描繪出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡。某同學(xué)設(shè)想小球先后三次做平拋,將水平板依次放在如圖乙1、2、3的位置,且l與2的間距等于2與3的間距。若三次實(shí)驗(yàn)中,小球從拋出點(diǎn)到落點(diǎn)的水平位移依次為x1、x2、x3,忽略空氣阻力的影響,下面分析正確的是_________

A.x2-x1=x3-x2 B.x2-x1<x3-x2 C.x2-x1>x3-x2 D.無(wú)法判斷

(3)另一同學(xué)通過(guò)正確的實(shí)驗(yàn)步驟及操作,在坐標(biāo)紙上描出了小球水平拋出后的運(yùn)動(dòng)軌跡。部分運(yùn)動(dòng)軌跡如圖丙所示。圖中水平方向與豎直方向每小格的長(zhǎng)度均為L(zhǎng),P1、P2和P3是軌跡圖線上的3個(gè)點(diǎn),P1和P2、P2和P3之間的水平距離相等。重力加速度為g.可求出小球從P1運(yùn)動(dòng)到P2所用的時(shí)間為_________,小球拋出時(shí)的水平速度為_________。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)中,找的電表量程有些偏小,于是采用了如圖所示的電路進(jìn)行測(cè)量,其中定值電阻的阻值為3Ω, 的阻值為,電流表和電壓表都為理想電表。

1)在實(shí)物連線圖中,缺少幾條導(dǎo)線,請(qǐng)?jiān)趫D中補(bǔ)上缺少的幾條導(dǎo)線,使之成為一個(gè)完整的、正確的電路實(shí)物連線圖.

2)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值的大小,記錄多組U、I數(shù)據(jù),畫出了如圖所示的U-I圖像,根據(jù)圖像可計(jì)算出該電源的電動(dòng)勢(shì)為__________V,電源的內(nèi)阻為__________Ω

3)實(shí)際上,電流表的內(nèi)阻并不等于零,電壓表的內(nèi)阻也不是無(wú)限大從系統(tǒng)誤差的角度來(lái)看,電源內(nèi)阻的測(cè)量值與真實(shí)值相比__________;電源電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值與真實(shí)值相比__________(均填下面選項(xiàng)前的字母)A.偏大 B.偏小 C.準(zhǔn)確

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】跳臺(tái)滑雪是勇敢者的運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)員在專用滑雪板上,不帶雪杖在助滑路上獲得高速后水平飛出,在空中飛行一段距離后著陸,這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)極為壯觀.設(shè)一位運(yùn)動(dòng)員由a點(diǎn)沿水平方向躍起,到山坡b點(diǎn)著陸,如圖所示.測(cè)得a、b間距離L=40m,山坡傾角θ=30°,山坡可以看成一個(gè)斜面.試計(jì)算:

(1)運(yùn)動(dòng)員起跳后他在空中從a到b飛行的時(shí)間.

(2)運(yùn)動(dòng)員在a點(diǎn)的起跳速度大小.(不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的小球套在豎直固定的光滑圓環(huán)上,在圓環(huán)的最高點(diǎn)有一個(gè)光滑小孔,一根輕繩的下端系著小球,上端穿過(guò)小孔用力拉住,開始時(shí)繩與豎直方向夾角為θ小球處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)緩慢拉動(dòng)輕繩,使小球沿光滑圓環(huán)上升一小段距離,則下列關(guān)系正確的是( )

A. 繩與豎直方向的夾角為θ時(shí),F=2mgcosθ

B. 小球沿光滑圓環(huán)上升過(guò)程中,輕繩拉力逐漸增大

C. 小球沿光滑圓環(huán)上升過(guò)程中,小球所受支持力逐漸增大

D. 小球沿光滑圓環(huán)上升過(guò)程中,小球所受支持力大小不變

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同步練習(xí)冊(cè)答案