如圖所示,可視為質點的兩物塊A、B,質量分別為m、2m,A放在一傾角為30°并固定在水平面上的光滑斜面上,一不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑輕質定滑輪,兩端分別與A、B相連接.托住B使兩物塊處于靜止狀態(tài),此時B距地面高度為h,輕繩剛好拉緊,A和滑輪間的輕繩與斜面平行.現(xiàn)將B從靜止釋放,斜面足夠長.重力加速度為g.求:
(1)B落地前繩中張力的大小F;
(2)整個過程中A沿斜面向上運動的時間t.
(1)設B落地前兩物塊加速度大小為a,對于A,取沿斜面向上為正,對于B,取豎直向下為正.由牛頓第二定律得:
T-mgsin30°=ma
2mg-T=2ma
解得:a=
1
2
g

T=mg.
(2)設B落地前瞬間A的速度為v,由運動學公式得:
V2=2ah
設B落地后,A沿斜面向上運動的過程中加速度為a1,則:
a1=gsin30°
設B落地后,A沿斜面向上運動的最大距離為S,由運動學公式得:
-V2=2a1S
S=
1
2
vt2

解得:S=h
t2=t1=
2h
a
=2
h
g

則整個過程A沿斜面向上運動的最大距離為:
t=t1+t2=4
h
g

答:(1)B落地前繩中張力的大小為mg.
(2)整個過程中A沿斜面向上運動的時間為4
h
g
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在光滑水平面上有坐標xOy,質量為1kg的質點開始靜止在xOy平面上的原點O,某一時刻受到沿+x方向的恒力F1作用,F(xiàn)1的大小為2N,若力F1作用一段時間t0后撤去,撤去力F1后5s末質點恰好通過該平面上的A點,A點坐標為x=11m,y=15m.
(1)為使質點按題設條件通過A點,在撤去力F1的同時對質點施加一個沿+y方向的恒力F2,力F2應為多大?
(2)力F1作用時間t0為多長?
(3)在圖中畫出質點運動軌跡示意圖,在坐標系中標出必要的坐標.

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光滑水平面上,質量為3Kg的物體,在大小為30N的水平拉力作用下運動,則物體的加速度大小是( 。
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一質點做曲線運動,運動到某一位置時,速度方向、加速度方向以及所受合力方向的關系是( 。
A.速度、加速度、合力的方向有可能都相同
B.加速度方向與合力方向一定相同
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(1)某同學用圖丙所示裝置做“驗證牛頓第二定律”實驗.
①該同學從打出的紙帶上比較清晰的點跡起,每5個點跡取一個計數(shù)點(即相鄰的兩個計數(shù)點間都有4個未畫出的點跡),標出了A、B、C、D四個計數(shù)點,各計數(shù)點之間的距離如圖甲所示.已知打點計時器打點的時間間隔為0.020s,則實驗中該小車的加速度a=______m/s2.(結果保留兩位有效數(shù)字)
②該同學選用質量不同的A、B小車分別做實驗,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了圖乙所示的兩條a-F圖線,根據(jù)圖線可知A車的質量______B車的質量.(選填“大于”或“小于”)

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運動員體能訓練常用負重奔跑方式.如圖所示的裝置是運動員負重奔跑的跑步機.已知運動員質量為m1,繩拴在腰間沿水平方向跨過滑輪(不計滑輪摩擦、質量),懸掛質量為m2的重物,人用力向后蹬使傳送帶沿順時針方向轉動,下面說法正確的是(  )
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C.若m2勻加速上升時,m1越大,傳送帶對運動員的摩擦力也越大
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