質(zhì)量為M、長為L的桿水平放置,桿兩端A、B系著長為3L的不可伸長且光滑的柔軟輕繩,繩上套著一質(zhì)量為m的小鐵環(huán).已知重力加速度為g.不計(jì)空氣影響.

(1)現(xiàn)讓桿和環(huán)均靜止懸掛在空中,如圖甲,求繩中拉力的大;
(2)若桿與環(huán)保持相對(duì)靜止,在空中沿AB方向水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)環(huán)恰好懸于A端的正下方,如圖乙所示.
①求此狀態(tài)下桿的加速度大小a;
②為保持這種狀態(tài)需在桿上施加一個(gè)多大的外力?方向如何?

(1)mg (2)①g、 (M+m)g 方向與水平方向成60°角斜向右上方

解析

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,質(zhì)量足夠大、截面是直角梯形的物塊靜置在光滑水平地面上,其兩個(gè)側(cè)面恰好與兩個(gè)固定在地面上的壓力傳感器X、Y相接觸。圖中AB高H=0.3m,AD長L=0.5m。斜面傾角。可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊P(圖中未畫出)質(zhì)量m=1kg,它與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)可以通過更換斜面表面的材料進(jìn)行調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)范圍是。
   
(1)令,將P由D點(diǎn)靜止釋放,求P在斜面上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。
(2)令,在A點(diǎn)給P一個(gè)沿斜面上的初速度,求P落地時(shí)的動(dòng)能。
(3)將壓力傳感器X、Y接到同一個(gè)數(shù)據(jù)處理器上,已知當(dāng)X和Y受到物塊壓力時(shí),分別顯示正值和負(fù)值。對(duì)于不同的,每次都在D點(diǎn)給P一個(gè)方向沿斜面向下、大小足夠大的初速度,以保證它能滑離斜面。求滑行過程中處理器顯示的壓力F隨變化的函數(shù)關(guān)系式,并在坐標(biāo)系中畫出其函數(shù)圖象。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,在一輛靜止的小車上,豎直固定著兩端開口、內(nèi)徑均勻的U形管,U形管的豎直部分與水平部分的長度均為l,管內(nèi)裝有水銀,兩管內(nèi)水銀面距管口均為,F(xiàn)將U形管的左端封閉,并讓小車水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中U形管兩管內(nèi)水銀面的高度差恰好為。已知重力加速度為g,水銀的密度為ρ,大氣壓強(qiáng)為p0=ρgl,環(huán)境溫度保持不變,求
(ⅰ)左管中封閉氣體的壓強(qiáng)p;
(ⅱ)小車的加速度a。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(19分)如圖裝置中繩子質(zhì)量,滑輪質(zhì)量及摩擦均不計(jì),兩物體質(zhì)量分別為m1=m,m2=4m,m1下端通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧與地面相連。

①系統(tǒng)靜止時(shí)彈簧處于什么狀態(tài)?形變量Δx為多少?
②用手托住m2,讓m1靜止在彈簧上,繩子繃直,但無拉力,然后放手,m1、m2會(huì)上下做簡諧振動(dòng),求:m1、m2運(yùn)動(dòng)的最大速度分別為多大?
③在②問的情況下,當(dāng)m2下降到最低點(diǎn),m1上升到最高點(diǎn)時(shí),求:此時(shí)m1、m2的加速度的大小各為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題


根據(jù)玻爾理論,電子繞氫原子核運(yùn)動(dòng)可以看作是僅在庫侖引力作用下的勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知電子的電荷量為e,質(zhì)量為m,電子在第1軌道運(yùn)動(dòng)的半徑為r1,靜電力常量為k。
(1)電子繞氫原子核做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),可等效為環(huán)形電流,試計(jì)算電子繞氫原子核在第1軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及形成的等效電流的大;
(2)氫原子在不同的能量狀態(tài),對(duì)應(yīng)著電子在不同的軌道上繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng),電子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑滿足rn=n2r1,其中n為量子數(shù),即軌道序號(hào),rn為電子處于第n軌道時(shí)的軌道半徑。電子在第n軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)氫原子的能量En為電子動(dòng)能與“電子-原子核”這個(gè)系統(tǒng)電勢(shì)能的總和。理論證明,系統(tǒng)的電勢(shì)能Ep和電子繞氫原子核做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r存在關(guān)系:Ep=-k(以無窮遠(yuǎn)為電勢(shì)能零點(diǎn))。請(qǐng)根據(jù)以上條件完成下面的問題。
①試證明電子在第n軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)氫原子的能量En和電子在第1軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)氫原子的能量E1滿足關(guān)系式
②假設(shè)氫原子甲核外做圓周運(yùn)動(dòng)的電子從第2軌道躍遷到第1軌道的過程中所釋放的能量,恰好被量子數(shù)n=4的氫原子乙吸收并使其電離,即其核外在第4軌道做圓周運(yùn)動(dòng)的電子脫離氫原子核的作用范圍。不考慮電離前后原子核的動(dòng)能改變,試求氫原子乙電離后電子的動(dòng)能。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(8分)中國載人航天史上的首堂太空授課,2013年6月20日上午10時(shí)開講。神舟十號(hào)航天員在天宮一號(hào)開展基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn),為全國青少年進(jìn)行太空授課;女宇航員王亞平向同學(xué)們提出了如何測(cè)質(zhì)量的問題,大家知道質(zhì)量可以用天平測(cè)量,可是在宇宙空間怎樣測(cè)量物體的質(zhì)量呢?如圖所示是采用動(dòng)力學(xué)方法測(cè)量空間站質(zhì)量的原理圖.若已知雙子星號(hào)宇宙飛船的質(zhì)量為3200kg,其尾部推進(jìn)器提供的平均推力為900 N,在飛船與空間站對(duì)接后,推進(jìn)器工作8 s測(cè)出飛船和空間站速度變化是1.0 m/s.則:

(1)空間站的質(zhì)量為多大?
(2)在8 s內(nèi)飛船對(duì)空間站的作用力為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖1所示, A、B、C、D為固定于豎直平面內(nèi)的閉合絕緣軌道,AB段、CD段均為半徑R=1.6m的半圓,BC、AD段水平,AD=BC=8m。B、C之間的區(qū)域存在水平向右的有界勻強(qiáng)電場(chǎng),
場(chǎng)強(qiáng)E=5×105V/m。質(zhì)量為m=4×10-3kg、帶電量q=+1×10-8C的小環(huán)套在軌道上。小環(huán)與軌道AD段
的動(dòng)摩擦因數(shù)為,與軌道其余部分的摩擦忽略不計(jì),F(xiàn)使小環(huán)在D點(diǎn)獲得沿軌道向左的初速度
v0=4m/s,且在沿軌道AD段運(yùn)動(dòng)過程中始終受到方向豎直向上、大小隨速度變化的力F(變化關(guān)系如
圖2)作用,小環(huán)第一次到A點(diǎn)時(shí)對(duì)半圓軌道剛好無壓力。不計(jì)小環(huán)大小,g取10m/s2。求:

(1)小環(huán)運(yùn)動(dòng)第一次到A時(shí)的速度多大?
(2)小環(huán)第一次回到D點(diǎn)時(shí)速度多大?
(3)小環(huán)經(jīng)過若干次循環(huán)運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài),此時(shí)到達(dá)D點(diǎn)時(shí)速度應(yīng)不小于多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

靜止在水平面上的A、B兩個(gè)物體通過一根拉直的輕繩相連,如圖.輕繩長L=1m,承受的最大拉力為8N.A的質(zhì)量m1=2kg,B的質(zhì)量m2=8kg.A、B與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2.現(xiàn)用一逐漸增大的水平力F作用在B上,使A、B向右運(yùn)動(dòng).當(dāng)F增大到某一值時(shí),輕繩剛好被拉斷(g=10m/s2).求:

(1)繩剛被拉斷時(shí)F的大。
(2)若繩剛被拉斷時(shí),A、B的速度為2m/s,保持此時(shí)的F大小不變,當(dāng)A靜止時(shí),A、B間的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

額定功率為80kW的汽車,在平直公路上行駛的最大速度是20m/s。汽車的質(zhì)量為2.0×103kg。如果汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度的大小是2m/s2,運(yùn)動(dòng)過程中阻力不變。求:
(1)汽車受到的阻力多大?
(2)3s末汽車的瞬時(shí)功率是多大?
(3)汽車維持勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少?

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