如圖所示,質(zhì)量為M的長滑塊靜止在光滑水平面上,左側(cè)固定一勁度系數(shù)k足夠大的水平輕質(zhì)彈簧,右側(cè)用一不可伸長的細輕繩連接于豎直墻上,細繩所能承受的最大拉力為T。使一質(zhì)量為m、初速度為v0的小物塊,在滑塊上無摩擦地向左滑動,而后壓縮彈簧。(彈簧彈性勢能的表達式,其中k為勁度系數(shù),x為彈簧的壓縮量)
(1)給出細繩被拉斷的條件.
(2)滑塊在細繩拉斷后被加速的過程中,所能獲得的最大向左加速度為多少.
(3)試證明:物體最后離開滑塊時,相對地面不向右運動的條件是v0>,且m>M.
(1) 設(shè)細繩剛被拉斷時彈簧的壓縮量為x0,此時有 kx0=T
為使彈簧壓縮達到x0,對小物塊要求是 
由此得到細細繩被拉斷的條件 
(2) 繩斷時,小物體速度為v1,則有 
解得 
而后M在彈力作用下由靜止開始加速,直至與m達到共同速度v2,此時彈簧壓縮時x最大,則由能量、動量守恒關(guān)系
mv1=(M+m)v2      
此時該M加速度最大為 
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,物體以200 J的初動能從斜面底端向上運動,當它通過斜面上的M點時,其動能減少了160J,機械能減少了64 J,最后到達最高點N,則(  )
A.從底端到M點重力做功-64 JB.從底端到M點合外力做功-64 J
C.從M點到N點重力做功-40 JD.從M點到N點合外力做功-40 J

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

半徑r=0.4m的光滑絕緣軌道固定于豎直平面內(nèi),加上某一方向的勻強電場時,帶電小球沿軌道內(nèi)側(cè)做圓周運動,小球動能最大的位置在A點,圓心O與A點的連線與豎直線成一角度如圖所示,小球經(jīng)過A點時,對軌道的壓力為N=108N,若小球的最大動能比最小初動能多14.4J,且小球能夠到達軌道上任意的一點,試求:
(1)小球的最小動能為多少?
(2)若小球在動能最小位置時突然撤去軌道,并保持其它條件不變,則小球經(jīng)0.02s時,其動能與A點時的動能相等,小球的質(zhì)量為多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,一小物塊從傾角的斜面上的A點由靜止開始滑下,最后停在水平面上的C點。已知小物塊的質(zhì)量m = 0.10kg,小物體與斜面和水平面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.25,A點到斜面底部B點的距離L = 0.50m,斜面與水平面平滑連接,小物塊滑過斜面與水平面連接處時無機械能損失。求:

(1) 小物塊在斜面上運動時的加速度大小;
(2) BC間的距離;
(3) 若在C點給小物塊一水平初速度使小物塊恰能回到A點,此初速度為多大?(

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

雜技演員甲的質(zhì)量為M=80kg,乙的質(zhì)量為m=60kg。跳板軸間光滑,質(zhì)量不計。甲、乙一起表演節(jié)目。如下圖所示,開始時,乙站在B端,A端離地面1m,且OA=OB。甲先從離地面H=6m的高處自由跳下落在A端。當A端落地時,乙在B端恰好被彈起。假設(shè)甲碰到A端時,由于甲的技藝高超,沒有能量損失。分析過程假定甲、乙可看做質(zhì)點。
(1)當A端落地時,甲、乙兩人速度大小各為多少?
(2)若乙在B端的上升可以看成是豎直方向,則乙離開B端還能被彈起多高?
(3)若乙在B端被彈起時斜向上的速度與水方向的夾角為45°,則乙最高可彈到距B端多高的平臺上。該平面與B端的水平距離為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖所示,水平桌面上質(zhì)量為的物體用繞過定滑輪的細繩與質(zhì)量為的物體相連接,距地面的高度為,開始它們都處于靜止狀態(tài),F(xiàn)將釋放,物體在繩的拉力下向前滑行.設(shè)物體落地時,物體尚未到達定滑輪處,若不計細繩的質(zhì)量及滑輪處的摩擦,試求下述兩種情況下物體抵達地面時物體的速度.

(1)水平桌面光滑.
(2)水平桌面不光滑,物體與桌面間的動摩擦因數(shù)為.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

滑塊以初速沿固定斜面由底端向上運動,當它回到出發(fā)點時速率為,且<,若滑塊向上運動的位移中點為A,取斜面底端重力勢能為零,則                                         (   )
A.上升時機械能減少,下降時機械能增大
B.上升時機械能減少,下降時機械能也減少
C.上升時過程中動能和勢能相等的位置在A點上方
D.上升時過程中動能和勢能相等的位置在A點下方

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于彈性勢能的大小,下列說法中不正確的是(      )
A.彈性勢能的大小與彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)B.彈性勢能的大小與彈簧自身的長度有關(guān)
C.彈性勢能的大小與彈簧的形變量有關(guān)
D.對于同一根彈簧,在壓縮和伸長相同的長度時彈性勢能的大小是相同的

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,木塊靜止在光滑水平桌面上,一子彈平射入木塊的深度為d時,子彈與木塊相對靜止,在子彈入射的過程中,木塊沿桌面移動的距離為L,木塊對子彈的平均阻力為f,那么在這一過程中(   )
A.木塊的機械能增量f L
B.子彈的機械能減少量為fL+d
C.系統(tǒng)的機械能減少量為f d
D.系統(tǒng)的機械能減少量為fL+d

查看答案和解析>>

同步練習冊答案