(12分)在傾角為θ的光滑斜面上端系有一勁度系數(shù)為k的彈簧,彈簧軸線與斜面平行,彈簧下端連一個(gè)質(zhì)量為m的小球,球被一垂直斜面的擋板A擋住,此時(shí)彈簧沒(méi)有形變,若A以加速度a(a<gsinθ)沿斜面向下勻加速運(yùn)動(dòng),求:

(1)從擋板開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到球板分離所經(jīng)歷的時(shí)間t.

(2)從擋板開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到小球速度最大時(shí),球的位移x.

 

【答案】

(1)(2)mgsinθ/k.

【解析】

試題分析:(1)設(shè)球與擋板分離時(shí)位移為s,經(jīng)歷的時(shí)間為t,從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到分離過(guò)程中,m受到豎直向下的重力,垂直斜面向上的支持力FN,沿斜面向上的擋板支持力FN1和彈簧彈力f,根據(jù)牛頓第二定律可得方程:

mgsinθ-f-FN1=ma,又因f=kx

隨著x的增大,f增大,F(xiàn)N1減小,保持a不變,當(dāng)m與擋板分離時(shí),x增大到等于s,F(xiàn)N1減小到0,則有:

x=at2/2,mgsinθ-kx=ma

聯(lián)立解得t=

(2)分離后繼續(xù)做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),v最大時(shí),m受合力為零,即kxm=mgsinθ

位移是xm=mgsinθ/k.

考點(diǎn):本題考查牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系和胡克定律。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(08年黃岡市期末)(12分)一種采用電力和內(nèi)燃機(jī)雙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的新型列車(chē),質(zhì)量為m,當(dāng)它在平直的鐵軌上行駛時(shí),若只采用內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng),發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為P1,列車(chē)能達(dá)到的最大速度為v1;在列車(chē)行駛過(guò)程中由于某種原因列車(chē)停在傾角為θ的坡道上,為了保證列車(chē)上坡時(shí)有足夠大的動(dòng)力,需改為電力驅(qū)動(dòng),此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為P2.已知列車(chē)在坡道上行駛時(shí)所受鐵軌的阻力是在平直鐵軌上行駛時(shí)的k倍,重力加速度為g,求列車(chē)在坡道上能達(dá)到的最大速度。

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(1)兩個(gè)帶電量均為的正點(diǎn)電荷在a點(diǎn)處的合場(chǎng)強(qiáng)大小和方向;

(2)小滑塊由a點(diǎn)向b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中受到的滑動(dòng)摩擦力大。

(3)aO兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。

 

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