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【題目】如圖,質量為的物體A經一輕質彈簧與下方地面上的質量為的物體B相連,彈簧的勁度系數為,A、B都處于靜止狀態(tài).一條不可伸長的輕繩繞過輕滑輪,一端連物體A,一端連輕掛鉤.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.在掛鉤上系一質量為的物體C并從靜止狀態(tài)釋放,恰好能夠到達地面.已知它恰能使B離開地面但不繼續(xù)上升.現將質量為的物體D系在掛鉤上后再舉高H=0.8m(未觸及滑輪)然后由靜止釋放(g,空氣阻力不計).求:

1C從釋放到落地過程中彈簧彈性勢能的變化

2D剛剛落至地面時的速度(結果可保留根號)

【答案】(1)-1.5J,(2).

【解析】試題分析:1)開始時A、B均處于平衡狀態(tài),由平衡條件可以求出開始時彈簧的彈力以及彈簧從長度;C到達最低點時,B恰好離開地面,此時彈簧的彈力等于B的重力,C下降的距離等于彈簧從被壓縮到回復原長再到被拉長的形變量的長度,求出開始彈簧的壓縮量,再求出彈簧的伸長量,即可求出C下降的距離.然后結合機械能守恒即可求出彈簧的彈性勢能的變化;(2)由機械能守恒求出輕繩剛剛被拉直時D的速度,然后由動量守恒求出AD的共同速度,最后結合機械能守恒求出D剛剛落至地面時的速度.

1,開始時A處于靜止狀態(tài),A對彈簧的 壓力等于A的重力;B恰好要離開地面時,B物體受到的拉力等于B的重力,由胡克定律可得A上升的高度:

由于C恰能使B離開地面但不繼續(xù)上升,可知CA的末速度都是0

由功能關系可得彈簧的彈性勢能的變化量:

2D下降H的過程中機械能守恒,則有

輕繩拉緊的一瞬間,輕繩對A的沖量與對D的沖量大小相等,方向都向上,設為I,輕繩拉緊后AD的速度大小相等,設為,則對A取向上為正方向,則:

D取向下為正方向,則:

D剛剛落地時,AD的速度仍然是大小相等,設為

則:

聯立解得:

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】NTC熱敏電阻器即負溫度系數熱敏電阻器,也就是指阻值隨溫度的升高而減小的電阻.負溫度系數的熱敏電阻R 2接入如圖所示電路中,R1為定值電阻,L為小燈泡,當溫度降低時(不考慮燈泡和定值電阻阻值隨溫度變化)( )

A.小燈泡變亮
B.小燈泡變暗
C.R 1兩端的電壓增大
D.電流表的示數增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質量為M=4kg的木板長L=1.4m,靜止放在光滑的水平地面上,其右端靜置一質量為m=1kg的小滑塊(可視為質點),小滑塊與板間的動摩擦因數μ=0.4.今用水平力F=28N向右拉木板,要使滑塊能從木板上掉下來,力F作用的時間必須大于某一臨界值。(不計空氣阻力,g=10m/s2

求:(1)臨界時刻撤去外力F時滑塊的速度與木板速度大小之比。

(2)F作用的時間至少要多長?

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【題目】如圖所示,光滑水平面上,質量分別為2mm的兩個物塊A、B被不可伸長的細線拴接,物塊之間有一壓縮的輕彈簧(彈簧與物塊不連接).兩物塊一起向右勻速運動,某時刻細線斷裂.以下關于兩物塊的動量與時間關系的描述合理的是( 。

A. B. C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩根相距為l的平行直導軌ab、cd、b、d間連有一固定電阻R,導軌電阻可忽略不計.MN為放在ab和cd上的一導體桿,與ab垂直,其電阻也為R.整個裝置處于勻強磁場中,磁感應強度的大小為B,磁場方向垂直于導軌所在平面(指向圖中紙面內).現對MN施力使它沿導軌方向以速度v(如圖)做勻速運動.令U表示MN兩端電壓的大小,則( )

A.U= vBl,流過固定電阻R的感應電流由b到d
B.U= vBl,流過固定電阻R的感應電流由d到b
C.U=vBl,流過固定電阻R的感應電流由b到d
D.U=vBl,流過固定電阻R的感應電流由d到b

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【題目】如圖所示為豎直平面內的直角坐標系.一個質量為的質點,在恒力和重力的作用下,從坐標原點由靜止開始沿直線斜向下運動,直線軸負方向成角().不計空氣阻力,重力加速度為,則以下說法正確的是(

①當時,質點的機械能守恒

②當時,質點的機械能守恒

③當時,質點的機械能可能減小也可能增大

④當時,質點的機械能可能減小也可能增大

A. ②③ B. ②④ C. ①③ D. ①④

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【題目】某同學在探究平拋運動的規(guī)律的實驗中:

1)先采用圖(甲)所示裝置,用小錘打擊彈性金屬片,金屬片把球A沿水平方向彈出,同時B球被松開,自由下落,觀察到兩球同時落地,改變小捶打擊的力度,即改變球A被彈出時的速度,兩球仍然同時落地,這說明

2)他用圖(乙)所示裝置做實驗,兩個相同的弧形軌道MN,分別用于發(fā)射小鐵球PQ,其中M的末端是水平的,N的末端與光滑的水平板相切;兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D,調節(jié)電磁鐵CD的高度,使AC=BD,從而保證小球PQ在軌道出口處的水平初速度v0相等.現將小球P、Q分別吸在電磁鐵CD上,然后切斷電源,使兩小球能以相同的初速度v0同時分別從軌道MN的下端射出.實驗可觀察到的現象應該是

3)在圖乙中若僅改變弧形軌道M的高度(AC距離保持不變),重復(2)中實驗,仍能觀察到相同的現象,這說明

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【題目】如圖所示,LMN是豎直平面內固定的光滑絕緣軌道,MN水平且足夠長,LM下端與MN相切.在OP與QR之間的區(qū)域內有一豎直向上的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為B.C、D是質量為m和4m的絕緣小物塊(可視為質點),其中D帶有電荷量q,C不帶電.現將物塊D靜止放置在水平軌道的MO段,將物塊C從離水平軌道MN距離h高的L處由靜止釋放,物塊C沿軌道下滑進入水平軌道,然后與D相碰,碰后物體C被反彈滑至斜面 處,物體D進入虛線OP右側的復合場中繼續(xù)運動,最后從RQ側飛出復合場區(qū)域.求:

(1)物塊D進入磁場時的瞬時速度vD;
(2)若物塊D進入磁場后恰好做勻速圓周運動,求所加勻強電場的電場強度E的值及物塊D的電性;
(3)若物塊D飛離復合場區(qū)域時速度方向與水平夾角為60°,求物塊D飛出QR邊界時與水平軌道的距離d.

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【題目】太極球是近年來在廣大市民中較流行的一種健身器材.做該項運動時,健身者半馬步站立,手持太極球拍,拍上放一橡膠太極球,健身者舞動球拍時,球卻不會掉落地上.現將太極球簡化成如圖所示的平板和小球,熟練的健身者讓球在豎直面內始終不脫離板而做勻速圓周運動,且在運動到圖中的A、B、CD位置時球與板間無相對運動趨勢。A為圓周的最高點,C為最低點,B、D與圓心O等高且在B、D處板與水平面夾角為。設球的質量為m,圓周的半徑為R,重力加速度為g,不計拍的重力,若運動過程到最高點時拍與小球之間作用力恰為mg,則

A.圓周運動的周期為:

B.圓周運動的周期為:

C.在B、D處球拍對球的作用力為

D.在BD處球拍對球的作用力為

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同步練習冊答案