(13分)如圖所示的裝置叫做阿特伍德機(jī)，是阿特伍德創(chuàng)制的一種著名力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，用來研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律．繩子兩端的物體下落(上升)的加速度總是小于自由落體的加速度g，同自由落體相比，下落相同的高度，所花費(fèi)的時(shí)間要長(zhǎng)，這使得實(shí)驗(yàn)者有足夠的時(shí)間從容的觀測(cè)、研究，已知物體A、B的質(zhì)量相等均為M，物體C的質(zhì)量為m，輕繩與輕滑輪間的摩擦不計(jì)，繩子不可伸長(zhǎng)，如果m＝，求：

⑴物體B從靜止開始下落一段距離的時(shí)間與其自由落體下落同樣的距離所用時(shí)間的比值；
⑵系統(tǒng)由靜止釋放后運(yùn)動(dòng)過程中物體C對(duì)B的拉力．

⑴3；⑵。

解析試題分析：⑴因?yàn)槔K子不可伸長(zhǎng)，因此，對(duì)物體A、B、C整體，具有了相同大小的加速度a，根據(jù)牛頓第二定律有：mg＝(2M＋m)a
由題意知：m＝
聯(lián)立兩式解得：a＝
設(shè)物體B從靜止開始下落h高度時(shí)所用時(shí)間為t1，自由落體下落h高度時(shí)所用時(shí)間為t2，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：h＝＝
解得：＝＝3
對(duì)C，受重力mg和物體B的拉力T作用，根據(jù)牛頓第二定律有：mg－T＝ma
根據(jù)牛頓第三定律可知，物體C對(duì)B的拉力為：T′＝T
聯(lián)立以上各式解得：T′＝
考點(diǎn)：本題主要考查了勻變速直線運(yùn)動(dòng)、自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律、牛頓第二定律的應(yīng)用，以及整體法與隔離法的靈活運(yùn)用問題，屬于中檔題。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖，質(zhì)量m=2kg的小球A以的初速度沖上傾角θ=30°的斜面，小球A與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=，斜面高度H=0.5m，g取10m/s2。

（1）求小球A到達(dá)斜面頂端M點(diǎn)時(shí)的速度；
（2）當(dāng)小球A到達(dá)頂點(diǎn)后保持速度大小不變滾到水平面MN上，水平面MN總長(zhǎng)1m，N點(diǎn)有豎直擋板D，當(dāng)小球經(jīng)過M點(diǎn)后，立即在M點(diǎn)放上豎直擋板C，在MN的中點(diǎn)有一個(gè)靜止的光滑小球B。已知小球A 與水平面MN的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.05，兩小球碰撞后會(huì)交換各自的速度，并且每次小球與擋板的碰撞都只改變小球的運(yùn)動(dòng)方向，而不改變速度大小，則：試通過計(jì)算分析兩小球能發(fā)生幾次碰撞；求出從小球A滑上水平面到最后停止的總時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（14分）一輛值勤的警車停在公路邊，當(dāng)交警發(fā)現(xiàn)從他旁邊以v1=36km/h的速度勻速行駛的貨車嚴(yán)重超載時(shí)，決定立即前去追趕，經(jīng)過t0=5．5s后警車發(fā)動(dòng)起來，并以a=2．5m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，但警車的行駛速度不能超過vm=90km/h．問：
（1）警車在追趕貨車的過程中，兩車間的最大距離是多少?
（2）警車發(fā)動(dòng)后最快要多長(zhǎng)時(shí)間才能追上貨車?

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）物體在斜面頂端由靜止勻加速下滑，最初4s內(nèi)經(jīng)過的路程為，最后4s內(nèi)經(jīng)過的路程為，且，求斜面的全長(zhǎng)。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（14分）一輛值勤的警車停在公路邊，當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以10m/s的速度勻速行駛的貨車嚴(yán)重超載時(shí)，決定前去追趕，經(jīng)過5.5s后警車發(fā)動(dòng)起來，并以2.5m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，但警車的行駛速度必須控制在90km/h 以內(nèi)．問：
（1）警車在追趕貨車的過程中，兩車間的最大距離是多少？
（2）判定警車在加速階段能否追上貨車？（要求通過計(jì)算說明）
（3）警車發(fā)動(dòng)后要多長(zhǎng)時(shí)間才能追上貨車？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，水平傳送帶AB的右端與在豎直面內(nèi)的用內(nèi)徑光滑的鋼管彎成的“9”形固定軌道相接，鋼管內(nèi)徑很小。傳送帶的運(yùn)行速度v0=4.0m/s，將質(zhì)量m=1kg的可看做質(zhì)點(diǎn)的滑塊無初速地放在傳送帶的A端。已知傳送帶長(zhǎng)度L= 4.0 m，離地高度h=0.4 m，“9”字全髙H= 0.6 m，“9”字上半部分3/4圓弧的半徑R=0.1m，滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g=10 m/s2，試求：

（1）滑塊從傳送帶A端運(yùn)動(dòng)到B端所需要的時(shí)間；
（2）滑塊滑到軌道最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道作用力；
（3）滑塊從D點(diǎn)拋出后的水平射程。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（14分）2012年11月，我國(guó)艦載機(jī)在航母上首降成功。設(shè)某一載艦機(jī)質(zhì)量為m = 2.5×104 kg，速度為v0=42m/s，若僅受空氣阻力和甲板阻力作用，飛機(jī)將在甲板上以a0=0.8m/s2的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng)，著艦過程中航母靜止不動(dòng)。
（1）飛機(jī)著艦后，若僅受空氣阻力和甲板阻力作用，航母甲板至少多長(zhǎng)才能保證飛機(jī)不滑到海里？
（2）為了讓飛機(jī)在有限長(zhǎng)度的跑道上停下來，甲板上設(shè)置了阻攔索讓飛機(jī)減速，同時(shí)考慮到飛機(jī)尾鉤掛索失敗需要復(fù)飛的情況，飛機(jī)著艦時(shí)并不關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)。圖示為飛機(jī)勾住阻攔索后某一時(shí)刻的情景，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的推力大小為F = 1.2×105 N，減速的加速度a1=20m/s2，此時(shí)阻攔索夾角θ=106°，空氣阻力和甲板阻力保持不變，求此時(shí)阻攔索承受的張力大��？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

在一條狹窄的公路上，乙車以v2=10m/s勻速行駛，甲車在后面以v1=30m/s速度勻速行駛。由于甲車司機(jī)疏忽，當(dāng)兩車相距L=50米時(shí)，甲才發(fā)現(xiàn)乙，t1=0.2s后，甲以a1=3m/s2的加速度勻減速，并鳴笛警告。又經(jīng)過t2=0.5s，乙車以a2=2m/s2的加速度加速。問兩車是否會(huì)相撞，若相撞，求相撞時(shí)刻；如不相撞，求兩車最小間距。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

在一個(gè)水平面上建立x軸，在過原點(diǎn)O右側(cè)空間有一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小E＝6×105 N/C，方向與x軸正方向相同，在O處放一個(gè)電荷量q＝5×10－8C、質(zhì)量m＝0.010 kg的帶負(fù)電絕緣物塊．物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，沿x軸正方向給物塊一個(gè)初速度v0＝2 m/s，如圖所示，求：

(1)物塊最終停止時(shí)的位置；(g取10 m/s2)
(2)物塊在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過程的機(jī)械能增量．

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