【題目】如圖所示,在豎直方向上AB兩物體通過(guò)勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連,A放在水平地面上,BC兩物體通過(guò)細(xì)線繞過(guò)輕質(zhì)定滑輪相連,C放在固定的光滑斜面上.用手拿住C,使細(xì)線剛剛拉直但無(wú)拉力作用,并保證ab段的細(xì)線豎直、cd段的細(xì)線與斜面平行.已知A、B的質(zhì)量均為m,C的質(zhì)量為4m,重力加速度為g,細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計(jì),開(kāi)始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),釋放CC沿斜面下滑,A剛離開(kāi)地面時(shí),B獲得最大速度.求:

(1)斜面傾角α;

(2)B的最大速度v.

【答案】(1)30°(2)2g

【解析】

(1)當(dāng)物體A剛離開(kāi)地面時(shí),設(shè)彈簧的伸長(zhǎng)量為xA,對(duì)A;

此時(shí)B受到重力、彈簧的彈力、細(xì)線拉力FT三個(gè)力的作用,設(shè)B的加速度為a,根據(jù)牛頓第二定律,對(duì)B有:,

對(duì)C有:,

當(dāng)B獲得最大速度時(shí),有,由此解得,所以

(2)開(kāi)始時(shí)彈簧壓縮的長(zhǎng)度為,顯然

當(dāng)物體A剛離開(kāi)地面時(shí),B上升的距離以及C沿斜面下滑的距離均為

由于,彈簧處于壓縮狀態(tài)和伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)的彈性勢(shì)能相等,而且物體A剛離開(kāi)地面時(shí),B、C兩物體的速度相等,設(shè)為v,

由機(jī)械能守恒定律得

代入數(shù)值解得.

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】圖甲為 0.1kg的小球從最低點(diǎn)A沖入豎直放置在水平地面上、半徑為0.4m半圓軌道后,小球速度的平方與其高度的關(guān)系圖像。已知小球恰能到達(dá)最高點(diǎn)C,軌道粗糙程度處處相同,空氣阻力不計(jì)。g,BAC軌道中點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是( 。

A.圖甲中x4

B.小球從A運(yùn)動(dòng)到B與小球從B運(yùn)動(dòng)到C兩個(gè)階段損失的機(jī)械能相同

C.小球從A運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程合外力對(duì)其做的功為–1.05J

D.小球從C拋出后,落地點(diǎn)到A的距離為0.8m

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖1所示是一個(gè)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行電磁感應(yīng)探究的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。兩個(gè)相同的線圈A、B套在豎直放置的銅管外面并固定,兩線圈中心點(diǎn)的距離為0.322m。兩個(gè)線圈分別用電壓傳感器(量程0.2V)連接到計(jì)算機(jī)。將一塊扁平圓柱形釹鐵硼磁體從銅管的上端無(wú)初速放入管中,磁鐵在下落過(guò)程中先后從銅管內(nèi)部穿過(guò)兩個(gè)線圈,使線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。電壓傳感器及電腦組成的系統(tǒng)可采集感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的圖象并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。圖2是一次實(shí)驗(yàn)采集到的圖線。

1)請(qǐng)定性分析磁鐵在進(jìn)入銅管后下落的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度和加速度的變化情況,并簡(jiǎn)單說(shuō)明原因。

2)計(jì)算磁體在銅管中部穩(wěn)定狀態(tài)運(yùn)動(dòng)的速度。

3)請(qǐng)?jiān)趫D1中標(biāo)出圖2中的a 、b 、c 三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻磁體(中心)在銅管中所在的大體位置。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖是一定質(zhì)量的理想氣體的圖,氣體狀態(tài)從完成一次循環(huán),為等溫過(guò)程,溫度分別為。下列判斷正確的是

A.

B.過(guò)程放出的熱量等于外界對(duì)氣體做的功

C.從微觀角度講過(guò)程壓強(qiáng)降低是由于分子的密集程度減少而引起的

D.過(guò)程放熱過(guò)程吸熱,則過(guò)程外界對(duì)氣體做功

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一個(gè)光滑的圓錐體固定在水平桌面上,其軸線沿豎直方向,母線與軸線之間的夾角為θ37°,一條長(zhǎng)為L=2m的輕繩(質(zhì)量不計(jì)),一端固定在圓錐體的頂點(diǎn)O處,另一端拴著一個(gè)質(zhì)量為m=3kg的小物體(物體可看作質(zhì)點(diǎn)),物體以速率v繞圓錐體的軸線做水平勻速圓周運(yùn)動(dòng)。(g=10m/s2

1)當(dāng)v1=2m/s時(shí),求繩對(duì)物體的拉力;

2)當(dāng)v2=m/s時(shí),求繩對(duì)物體的拉力。(結(jié)果保留根式)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在用單擺測(cè)量重力加速度的實(shí)驗(yàn)中:

1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量小鋼球的直徑,如圖1所示,小球的直徑為_____mm.

2)某同學(xué)的如下實(shí)驗(yàn)操作中正確的是_____。

①把單擺從平衡位置拉開(kāi)約釋放

②在擺球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)啟動(dòng)秒表計(jì)時(shí)

③用秒表記錄擺球一次全振動(dòng)的時(shí)間作為周期

3)下表是用單擺測(cè)定重力加速度實(shí)驗(yàn)中獲得的有關(guān)數(shù)據(jù),利用數(shù)據(jù),在如圖2所示的坐標(biāo)紙中描出lT2圖象_____.

擺長(zhǎng)lm

0.4

0.5

0.6

0.8

1.0

1.2

周期T2s2

1.6

2.2

2.4

3.2

4.0

4.8

4)利用圖象,求得重力加速度g_____m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示為跳傘愛(ài)好者從高樓跳傘表演的情形,他們從345 m的高處跳下,在距地面150 m高處打開(kāi)傘包。假設(shè)打開(kāi)傘包前后兩段時(shí)間都可看做勻變速直線運(yùn)動(dòng),且始末速度均為零。一個(gè)質(zhì)量為60 kg的跳傘愛(ài)好者,若在30 s內(nèi)完成此跳傘表演(當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g10 m/s2),則跳傘愛(ài)好者在跳傘的整個(gè)過(guò)程中( )

A.機(jī)械能先不變后減小

B.機(jī)械能一直變小

C.克服阻力做功207 kJ

D.最大速度為23 m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖a是用傳感器研究通斷電時(shí)電路中電流變化的電路圖。圖中L為電感線圈,用的是實(shí)驗(yàn)室中變壓器原理說(shuō)明器的原線圈,直流電阻為r;R為定值電阻;E為直流穩(wěn)壓電源。電流傳感器量程都取0. 2A(內(nèi)阻約0.5Ω),電壓傳感器量程取20V(內(nèi)阻大于1MΩ)。主要操作過(guò)程只有兩步:接通開(kāi)關(guān)S,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S。圖b是該實(shí)驗(yàn)采集的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)而得到的圖象,其中圖線23的右側(cè)段(即CKFK)關(guān)于水平軸對(duì)稱(chēng)。

請(qǐng)把以下各問(wèn)題的答案填在題中橫線處:

1)圖線1(即圖中的AHIJK)是___________采集的圖線;圖線2(即圖中的ABCK)是____________采集的圖線;圖線3(即圖中的ADEFK)是____________采集的圖線。

2)在開(kāi)關(guān)S接通后圖線2表示的電流有一個(gè)逐漸上升的過(guò)程,這是因?yàn)?/span>_______。

3)電感線圈L的電阻r約為_________Ω

4)請(qǐng)說(shuō)明為什么圖線23的右側(cè)段(即CKFK)關(guān)于水平軸對(duì)稱(chēng)?_______其表示的物理意義是什么?__________________________________。

5)如果將電阻R的阻值改為原來(lái)的兩倍,重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn),得到的圖像將會(huì)有所變化,請(qǐng)?jiān)趫Dc中定性畫(huà)出三個(gè)傳感器采集的3條圖線并如題中給出的圖b那樣標(biāo)注1、2、3。(假定操作過(guò)程中接通開(kāi)關(guān)S,再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S的時(shí)間也控制得與上面一樣)_______

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】電熱毯、電飯鍋等是人們常用的電熱式家用電器,他們一般具有加熱和保溫功能,其工作原理大致相同.圖為某種電熱式電器的簡(jiǎn)化電路圖,主要元件有電阻絲 R1、R2和自動(dòng)開(kāi)關(guān)S.

1)當(dāng)自動(dòng)開(kāi)關(guān)S閉合和斷開(kāi)時(shí),用電器分別處于什么狀態(tài)?

2)用電器由照明電路供電(U220 V)設(shè)加熱時(shí)用電器的電功率為 400 W,保溫時(shí)用電器的電功率為 40 W,則R1R2分別為多大?

3)若將圖中的自動(dòng)開(kāi)關(guān)S換成理想的晶體二極管D,如圖所示,其他條件不變,求該用電器工作1小時(shí)消耗的電能.

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同步練習(xí)冊(cè)答案