(9分)如圖,質(zhì)量為2m 的物體A經(jīng)一輕質(zhì)彈簧與下方地面上的質(zhì)量為3m 的物體B相連,彈簧的勁度系數(shù)為k,A、B都處于靜止狀態(tài).一條不可伸長的輕繩繞過定滑輪,一端連物體A,另一端連一輕掛鉤.開始時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)在掛鉤上掛一質(zhì)量為2.5m 的物體C并從靜止狀態(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.試求
 
(1)物體C下降到速度最大時,地面對B的支持力多大?
(2)物體C下降的最大距離;
(3)物體C在最低點時,輕繩的拉力是多大?

(1)2.5mg(2)5mg/k (3)35mg/9

解析試題分析:(1)據(jù)題意,A、B物體通過一彈簧相連處于靜止狀態(tài),則有:
mAg=kx1
C物體下降過程中,當C物體的重力和彈力相等時,下落速度最大,此時地面對B物體的支持力為:
N=mBg-F,而F=2.5mg
則N=2.5mg
(2)C物體在下落過程中,A物體先要上升到彈簧原長,此時A物體上升高度為x1,
X1=mAg/k=2mg/k
C下降到最低點時,B物體即將離開地面,此時彈力為
3mg=kx2,
X2=3mg/k
所以C物體下降的高度為h=x1+x2=5mg/k
(3)物體在最低點時,有:
對C:T-mCg=mCa
對A:mAg+F-T=mAa
代入數(shù)據(jù)可以求出:
T=3.8mg.
考點:本題考查牛頓第二定律、動能定理、機械能守恒定律、平拋運動。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,遙控賽車比賽中一個規(guī)定項目是“飛躍壕溝”,比賽要求:賽車從起點出發(fā),沿水平直軌道運動,在B點飛出后越過“壕溝”,落在平臺EF段。已知賽車的額定功率=10.0W,賽車的質(zhì)量m=1.0kg,在水平直軌道上受到的阻力f=2.0N,AB段長L=10.0m,BE的高度差h=1.25m,BE的水平距離x=1.5m。若賽車車長不計,忽略空氣阻力,g取10m/s2

(1)若賽車在水平直軌道上能達到最大速度,求最大速度vm的大;
(2)要越過壕溝,求賽車在B點最小速度v的大。
(3)若在比賽中賽車通過A點時速度vA=1m/s,且賽車達到額定功率。要使賽車完成比賽,求賽車在AB段通電的最短時間t.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(15分)如圖所示傾角為37°的粗糙斜面AB底端與半徑R=0.4m的光滑半圓軌道BC平滑相連,O為軌道圓心,BC為圓軌道直徑且處于豎直方向,A、C兩點等高.質(zhì)量m=1kg的滑塊從A點由靜止開始下滑,恰能滑到與O等高的D點,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

⑴求滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ;
⑵若使滑塊能到達C點,求滑塊從A點沿斜面滑下時的初速度v0的最小值;
⑶若滑塊離開C處的速度大小為4m/s,求滑塊從C點飛出至落到斜面上的時間t。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,一質(zhì)量m=0.4kg的小物塊,以V0=2m/s的初速度,在與斜面成某一夾角的拉力F作用下,沿斜面向上做勻加速運動,經(jīng)t=2s的時間物塊由A點運動到B點,A、B之間的距離L=10m。已知斜面傾角θ=30o,物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)。重力加速度g取10 m/s2.

(1)求物塊加速度的大小及到達B點時速度的大小。
(2)拉力F與斜面的夾角多大時,拉力F最?拉力F的最小值是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)如圖所示,在豎直方向上A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連,A放在水平地面上;B、C兩物體通過細繩繞過輕質(zhì)定滑輪相連,C放在固定的光滑斜面上。用手拿住C,使細線剛剛拉直但無拉力作用,并保證ab段的細線豎直、cd段的細線與斜面平行。已知A、B的質(zhì)量均為m,C的質(zhì)量為4m,重力加速度為g,細線與滑輪之間的摩擦不計,開始時整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。釋放C后它沿斜面下滑,A剛離開地面時,B獲得最大速度,

求:(1)當物體A從開始到剛離開地面時,物體C沿斜面下滑的距離
(2)斜面傾角α
(3)B的最大速度。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(18分)如圖所示,質(zhì)量M=4kg的滑板B靜止放在光滑水平面上,滑板右端固定一根輕質(zhì)彈簧,彈簧的自由端C到滑板左端的距離L=0.5m,可視為質(zhì)點的小木塊A質(zhì)量m=1kg,原來靜止于滑板的左端,滑板與木塊A之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2。當滑板B受水平向左恒力F=14N作用時間t后,撤去F,這時木塊A恰好到達彈簧自由端C處,此后運動過程中彈簧的最大壓縮量為x=5cm。g取10m/s2,求:

(1)水平恒力F的作用時間t;
(2)木塊A壓縮彈簧過程中彈簧的最大彈性勢能;
(3)整個運動過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(18分)如圖所示,傳送帶以v=10m/s的速度逆時針運動,與水平面夾角θ=370,傳送帶A 端到B 端距離L=29m。在傳送帶頂部A 端靜止釋放一小物體,物體與傳送帶間動摩擦因數(shù) μ="0.5" ,g=10m/s2。試求物體從A 運動到底部B的時間

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)如圖所示,傾角為45°的粗糙斜面AB底端與半徑R=0.4m的光滑半圓軌道BC平滑相接,O為軌道圓心,BC為圓軌道直徑且處于豎直平面內(nèi),A、C兩點等高。質(zhì)量m=1kg的滑塊(可視為質(zhì)點)從A點由靜止開始下滑,恰能滑到與O等高的D點,g取10m/s2。

(1)求滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ;
(2)若使滑塊能到達C點,求滑塊至少從離地多高處由靜止開始下滑;
(3)若滑塊離開C處后恰能垂直打在斜面上,求滑塊經(jīng)過C點時對軌道的壓力。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

長L=0.5 m、質(zhì)量可忽略的桿,其一端固定于O點,另一端連有質(zhì)量m=2 kg的小球,它繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動.當通過最高點時,如圖所示,求下列情況下,桿受到的力(計算出大小,并說明是拉力還是壓力,g取10 m/s2):

(1)當v=1 m/s時,桿受到的力多大,是什么力?
(2)當v=4 m/s時,桿受到的力多大,是什么力?

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