【題目】輕且不可伸長(zhǎng)的線懸掛質(zhì)量為的圓柱體，圓柱體又套在可沿水平方向移動(dòng)的框架內(nèi)，框架槽沿鉛直方向，框架質(zhì)量為自懸線靜止于鉛直位置開(kāi)始，框架在水平力作用下移至圖2中位置，試分析整個(gè)過(guò)程中系統(tǒng)受力及做功，并求圓柱體的速度，線長(zhǎng)，不計(jì)摩擦。

【答案】

【解析】

設(shè)線長(zhǎng)，圓柱體質(zhì)量為，框架的質(zhì)量為，以和構(gòu)成質(zhì)點(diǎn)系，設(shè)在圖示位置圓柱體的速度為，框架的速度為。

質(zhì)點(diǎn)系所受外力中，水平力做功

，

圓柱體重力做功

；

輕線拉力、框架重力和框架所受框架槽的支持力均不做功（力與受力質(zhì)點(diǎn)位移垂直）.質(zhì)點(diǎn)系內(nèi)力是和間的相互作用力，它們與受力質(zhì)點(diǎn)相對(duì)位移垂直做功之和為零.

方法一：

根據(jù)質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理，有

由于，則

解得

方法二:

圓柱：

（1）

框架：

= （2）

關(guān)聯(lián)：

（3）

+

解得

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】2016年8月16日，我國(guó)首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”成功進(jìn)入離地面高度為500km的預(yù)定圓形軌道，實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星和地面之間的量子通信。此前我國(guó)成功發(fā)射了第23顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星G7，G7屬地球靜止軌道衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.“墨子”的運(yùn)行速度大于7.9km/sB.北斗G7可定點(diǎn)于南通正上方

C.“墨子”的周期比北斗G7小D.“墨子”的向心加速度比北斗G7小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在豎直平面內(nèi)有一范圍足夠大且斜向右上方的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向與水平方向成角。在電場(chǎng)中有一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的帶電小球，用長(zhǎng)為L不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線懸掛于固定軸O上，小球可以在與O點(diǎn)等高的M電處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示，現(xiàn)用外力將小球拉到最低點(diǎn)P，然后無(wú)初速度釋放，重力加速度為g，求：

(1)小球運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)時(shí)繩的拉力大小；

(2)小球運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)時(shí)，若細(xì)線突然斷開(kāi)，再經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間小球速度方向與電場(chǎng)方向相同.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”時(shí)，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，讓刻度尺零刻度與彈簧上端平齊，在彈簧下端掛1個(gè)鉤碼，靜止時(shí)彈簧長(zhǎng)度為l1，如圖1所示，圖2是此時(shí)固定在彈簧掛鉤上的指針在刻度尺（最小分度是1毫米）上位置的放大圖，示數(shù)l1＝_____cm．在彈簧下端分別掛2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)相同鉤碼，靜止時(shí)彈簧長(zhǎng)度分別是l2、l3、l4、l5．已知每個(gè)鉤碼質(zhì)量是50g，掛4個(gè)鉤碼時(shí)，彈簧彈力F4＝_____N（當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g＝9.8m/s2）．要得到彈簧伸長(zhǎng)量x，還需要測(cè)量的是____，作出F﹣x曲線，得到彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一長(zhǎng)木板靜止在水平地面上，在長(zhǎng)木板的上表面放一滑塊�，F(xiàn)在長(zhǎng)木板上施加一水平向左的恒力，使長(zhǎng)木板由靜止開(kāi)始以恒定的加速度a＝2.5 m/s2向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其速度為v＝9 m/s時(shí)調(diào)整恒力的大小使長(zhǎng)木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)。假設(shè)滑塊與長(zhǎng)木板之間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，滑塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.225，重力加速度g＝10 m/s2，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中滑塊始終未滑離長(zhǎng)木板。求：

(1)長(zhǎng)木板的速度達(dá)到v前滑塊的加速度大小；

(2)滑塊相對(duì)地面加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及位移大�。�

(3)為保證運(yùn)動(dòng)過(guò)程中滑塊不滑離長(zhǎng)木板，長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng)前滑塊到長(zhǎng)木板右端的最短距離。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為1 kg的物體靜止在水平地面上，受到大小為2 N的水平拉力作用后做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)5 s后撤去水平拉力，物體共運(yùn)動(dòng)10 s停止,取重力加速度g =10 m/s2。下列說(shuō)法正確的是

A.物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的摩擦力大小為0. 5 N

B.5 s末物體的動(dòng)能為12. 5 J

C.物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中拉力做功為25 J

D.物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做功為12. 5 J

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一種新型氫氣燃料的汽車，質(zhì)量為，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定輸出功率為80kW，行駛在平直公路上時(shí)所受阻力恒為車重的0.1倍。若汽車從靜止開(kāi)始先勻加速啟動(dòng)，加速度的大小為2.0m/s2。達(dá)到額定輸出功率后，汽車保持功率不變又加速行駛了800m，直到獲得最大速度后才勻速行駛。試求：

（1）汽車的最大行駛速度。

（2）汽車勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

（3）當(dāng)速度為5 m/s時(shí)，汽車牽引力的瞬時(shí)功率。

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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、m2做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力之比為1：1

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】如圖所示，小車、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等器材置于高度可調(diào)節(jié)的長(zhǎng)木板上。

（1）在驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中，除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（附紙帶，復(fù)寫(xiě)紙）、小車（其上可放置砝碼）、細(xì)線、鉤碼（質(zhì)量已知）、附滑輪的長(zhǎng)木板、導(dǎo)線外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有_______。（填寫(xiě)序號(hào)）

①電壓合適的50Hz交流電源②電壓可調(diào)節(jié)的直流電源③刻度尺④秒表⑤天平

實(shí)驗(yàn)通過(guò)改變________，可驗(yàn)證質(zhì)量一定時(shí)，加速度與力成正比的關(guān)系，通過(guò)_______，可驗(yàn)證力一定時(shí)加速度與質(zhì)量成反比的關(guān)系

（2）在驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中，若平衡摩擦力時(shí)，長(zhǎng)木板的一端調(diào)節(jié)過(guò)高，使得偏角偏大，則所得到的a-F關(guān)系圖像為____。（a是小車的加速度，F是細(xì)線作用與小車的拉力）

（3）實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶，在紙帶上便于測(cè)量的地方選取第1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，其下表面A，第6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)下標(biāo)明B，第11個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)下標(biāo)明C，第16個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)下標(biāo)明D，第21個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)下表面E。若測(cè)得AC長(zhǎng)為14．56cm，CD長(zhǎng)11．15cm，DE長(zhǎng)為13．73cm，則小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為_______，打C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小為_________m/s。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

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