有一個固定的光滑直桿,該直桿與水平面的夾角為53°,桿上套著一個質量為m=2 kg的滑塊(可視為質點)。

(1)如圖甲所示,滑塊從O點由靜止釋放,下滑了位移x="1" m后到達P點,求滑塊此時的速率。
(2)如果用不可伸長的細繩將滑塊m與另一個質量為M="2.7" kg的物塊通過光滑的定滑輪相連接,細繩因懸掛M而繃緊,此時滑輪左側繩恰好水平,其長度L=m(如圖乙所示)。再次將滑塊從O點由靜止釋放,求滑塊滑至P點的速度大小。(整個運動過程中M不會觸地,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,g取10 m/s2

(1)(2)

解析試題分析:(1)滑塊下滑位移1m時下落的高度,滑塊下落過程中只有重力做功,根據(jù)動能定理得:。
(2)由于圖中桿子與水平方向成53°,可以解出圖中虛線長度:,所以滑塊運動到P時,m下落,M下落,當m到達P點與m相連的繩子此時垂直桿子方向的速度為零,即M速度為零,全過程兩物體減小的重力勢能等于m物體的動能增加:,解得:
考點:考查了動能定理的綜合應用

練習冊系列答案
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如圖所示,一木塊放在光滑水平面上,一子彈水平射入木塊中,射入的深度為d,平均阻力為f。設木塊運動s遠時開始勻速前進,下列判斷正確的是 

A.fd量度子彈、木塊系統(tǒng)總動能的損失
B.fs量度子彈損失的動能
C.fd量度子彈損失的動能
D.f(s+d)量度木塊增加的動能

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在光電效應試驗中,某金屬的截止頻率相應的波長為λ0,該金屬的逸出功為     .若用波長為λ (λ<λ0)單色光做實驗,則其截止電壓為    .(已知電子的電荷量、真空中的光速和普朗克常量分別為e、c和h)

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(13分)如圖所示,在動摩擦因數(shù)μ=0.2的水平面上有一質量為m=3kg的物體被一個勁度系數(shù)為k="240" N/m的壓縮(在彈性限度內)輕質彈簧突然彈開,物體離開彈簧后在水平面上繼續(xù)滑行了1 m才停下來。已知在彈性限度內彈簧彈性勢能為EP=kx2其中k為彈簧的勁度系數(shù),x為彈簧的形變量。(g取10 m/s2)。求:

(1)物體開始運動時彈簧的彈性勢能      
(2)物體最大動能最大時,彈簧的形變量

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

小物塊A的質量為m,物塊與坡道間的動摩擦因數(shù)為μ,水平面光滑,坡道頂端距水平面高度為h,傾角為θ,物塊從坡道進入水平滑道時,在底端O點處無機械能損失,重力加速度為g. 將輕彈簧的一端連接在水平滑道M處并固定在墻上,另一自由端恰位于坡道的底端O點,如圖所示.物塊A從坡頂由靜止滑下,求:

(1)物塊滑到O點時的速度大;
(2)彈簧為最大壓縮量d時的彈性勢能;
(3)物塊A被彈回到坡道上升的最大高度。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,一質量為m的物塊從光滑斜面頂端的A點由靜止開始下滑,A點到水平地面BC的高度H=2m,通過水平地面BC(BC=2m)后滑上半徑為R=1m的光滑1/4圓弧面CD,上升到D點正上方0.6m(圖中未畫出最高點)后又再落下。(設各軌道連接處均平滑且物塊經(jīng)過時無能量損失, g取10 m/s2)。求:

(1)物塊第一次到達B點時的速度vB;        
(2)物塊第一次從B到C克服阻力所做的功;
(3)物塊最終停在距B點右側多遠處?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)如圖左下圖所示,一對平行光滑軌道放置在水平面上,兩軌道相距L=1m,兩軌道用的電阻連接,有一質量m=0.5kg的導體桿靜止地放在軌道上,與兩軌道垂直,桿及軌道的電阻皆可忽略不計,整個裝置處于磁感應強度B=2T的勻強磁場中,磁場方向垂直軌道平面向上,F(xiàn)用水平拉力F沿水平方向拉動導體桿,則: 

(1)若拉力F大小恒為4N,請說明導體桿做何種運動,最終速度為多少?
(2)若拉力F大小恒為4N,且已知從靜止開始直到導體棒達到穩(wěn)定速度所經(jīng)歷的位移為s=10m,求在此過程中電阻R上所生的熱;
(3)若拉力F為變力,在其作用下恰使導體棒做加速度為a=2m/s2的勻加速直線運動,請寫出拉力F隨時間t的變化關系式

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如圖所示,一滑板愛好者總質量(包括裝備)為50kg,從以O為圓心,半徑為R=1.6m光滑圓弧軌道的A點(α=600)由靜止開始下滑,到達軌道最低點B后(OB在同一豎直線上),滑板愛好者沿水平切線飛出,并恰好從C點以平行斜面方向的速度進入傾角為37°的斜面,若滑板與斜面的動摩擦因素為μ=0.5,斜面長S="6" m,(g=10m/s2,sin370=0.6;cos370=0.8)求:

(1)滑板愛好者在B、C間運動的時間;
(2)滑板愛好者到達斜面底端時的速度大小。

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(12分)如圖所示,粗糙水平軌道AB與豎直平面內的光滑半圓軌道BDC在B處平滑連接,B、C分別為半圓軌道的最低點和最高點,D為半圓軌道的最右端。一個質量m的小物體P被一根細線拴住放在水平軌道上,細線的左端固定在豎直墻壁上。在墻壁和P之間夾一根被壓縮的輕彈簧,此時P到B點的距離為x0。物體P與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為μ,半圓軌道半徑為R。現(xiàn)將細線剪斷,P被彈簧向右彈出后滑上半圓軌道,恰好能通過C點。試求:

(1)物體經(jīng)過B點時的速度的大?
(2)細線未剪斷時彈簧的彈性勢能的大小?
(3)物體經(jīng)過D點時合力的大?

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