【題目】如圖所示，一輕繩通過無摩擦的定滑輪與放在傾角為30°的光滑斜面上的物體m1連接，另一端和套在光滑豎直桿上的物體m2連接，圖中定滑輪到豎直桿的距離為m，又知當(dāng)物體m2由圖中位置從靜止開始下滑1m時(shí)，m1和m2受力恰好平衡.（斜面固定，各距離足夠長(zhǎng)，g=10m/s2）求：

（1）m2下滑過程中的最大速度；

（2）m2下滑的最大距離。

【答案】（1）2.15m/s；（2）2.3m。

【解析】

（1）以兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，只有重力對(duì)系統(tǒng)做功，其機(jī)械能守恒，當(dāng)m1和m2受力恰好平衡時(shí)，速度最大，則有

當(dāng)物體m2由圖中位置從靜止開始下滑1m時(shí)，由幾何關(guān)系得知，拉m2的繩子與豎直方向的夾角為60°，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解得

v1m=v2mcos60°

由平衡條件得

Tcos60°=m2g

T=m1gsin30°

則得m1=4m2

由題，h=1m，聯(lián)立解得v2m=2.15m/s

（2）設(shè)m2下滑的最大距離為x，此時(shí)兩個(gè)物體的速度均為零，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律有

代入解得x=2.3m

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：

【題目】某款小轎車對(duì)緊急制動(dòng)性能的設(shè)計(jì)要求是：以20m/s的速度行駛時(shí)，急剎車距離不得超過25m．在一次實(shí)驗(yàn)緊急制動(dòng)性能測(cè)試中，該款小轎車以某一速度勻速行駛時(shí)實(shí)行緊急制動(dòng)，測(cè)得制動(dòng)時(shí)間為1.5s，轎車在制動(dòng)的最初1s內(nèi)的位移為8.2m．則：

(1)求小汽車安全制動(dòng)的加速度．

(2)試根據(jù)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行計(jì)算來判斷這輛轎車的緊急制動(dòng)性能是否符合設(shè)計(jì)要求．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在平直軌道上甲、乙兩物體相距為s，乙在前，甲在后，同時(shí)同向開始運(yùn)動(dòng)，甲以初速度，加速度，做勻加速運(yùn)動(dòng)，乙做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為，假定甲能從乙旁通過而互不影響，下列情況可能發(fā)生的是（ ）

A.當(dāng)時(shí)，甲乙可能相遇兩次

B.當(dāng)時(shí)，甲乙只能相遇一次

C.當(dāng)時(shí)，甲乙可能相遇兩次

D.當(dāng)時(shí)，甲乙不可能相遇

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在斯特林循環(huán)P-V圖像中，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A。其中，A→B和C→D為等溫過程，該循環(huán)過程中，下列說法正確的是（　�。�

A.A→B過程中，氣體從外界吸收熱量

B.B→C過程中，氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)變得更激烈

C.C→D過程中，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多

D.D→A過程中，氣體分子的速率分布曲線發(fā)生變化

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】彩虹是由陽光進(jìn)入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后離開水滴時(shí)再折射一次形成的。彩虹形成的示意圖如圖所示，一束白光L由左側(cè)射入水滴，a、b是白光射入水滴后經(jīng)過一次反射和兩次折射后的兩條出射光線（a、b是單色光）。下列關(guān)于a光與b光的說法正確的是（　�。�

A.水滴對(duì)a光的折射率大于對(duì)b光的折射率

B.a光在水滴中的傳播速度小于b光在水滴中的傳播速度

C.用同一臺(tái)雙縫干涉儀做光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，a光相鄰的亮條紋間距大于b光的相鄰亮條紋間距

D.a、b光在水滴中傳播的波長(zhǎng)都比各自在真空中傳播的波長(zhǎng)要長(zhǎng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，容積均為V的汽缸A、B下端有細(xì)管（容積可忽略）連通，閥門K2位于細(xì)管的中部，A、B的頂部各有一閥門K1、K3；B中有一可自由滑動(dòng)的活塞（質(zhì)量、體積均可忽略）。初始時(shí)，三個(gè)閥門均打開，活塞在B的底部；關(guān)閉K2、K3，通過K1給汽缸充氣，使A中氣體的壓強(qiáng)達(dá)到大氣壓p0的3倍后關(guān)閉K1。已知室溫為27 ℃，汽缸導(dǎo)熱。

(1)打開K2，求穩(wěn)定時(shí)活塞上方氣體的體積和壓強(qiáng)；

(2)接著打開K3，求穩(wěn)定時(shí)活塞的位置以及封閉氣體的壓強(qiáng)；

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子沿x軸運(yùn)動(dòng)，兩分子間的分子勢(shì)能與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示，圖中分子勢(shì)能的最小值為若兩分子所具有的總能量為0，則下列說法中正確的是（　�。�

A.乙分子在P點(diǎn)時(shí)，加速度最大

B.乙分子在Q點(diǎn)時(shí)，其動(dòng)能為

C.乙分子在Q點(diǎn)時(shí)，分子間的作用力的合力為零

D.乙分子的運(yùn)動(dòng)范圍

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，衛(wèi)星a、b、c沿圓形軌道繞地球運(yùn)行。a是極地軌道衛(wèi)星，在地球兩極上空約1000km處運(yùn)行；b是低軌道衛(wèi)星，距地球表面高度與a相等；c是地球同步衛(wèi)星，則（ ）

A.a、b的周期比c大

B.a、b的向心力一定相等

C.a、b的速度大小相等

D.a、b的向心加速度比c小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的頻率為50Hz交流電和直流電兩種.重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一-系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律

(1)他進(jìn)行了下面幾個(gè)操作步驟:

A.按照?qǐng)D示的裝置安裝器件

B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上

C.用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量

D.先接通電源，后釋放紙帶，打出一-條紙帶

E.測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離

F.根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能

其中沒有必要進(jìn)行的步驟是（______________） ， 操作不當(dāng)?shù)牟襟E是（______________）

(2)他進(jìn)行正確測(cè)量后挑選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測(cè)量分析，如圖所示。其中0點(diǎn)為起始點(diǎn)，A、B、C、D、E、F為六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，當(dāng)打點(diǎn)到B點(diǎn)時(shí)重錘的速度__m/s計(jì)數(shù)出該對(duì)應(yīng)的0.5v2=____m2/s2， gh=____ m2/s2，可認(rèn)為在誤差范圍內(nèi)存在關(guān)系式____即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律. (g=9.8m/s2)

(3)他繼續(xù)根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v，量出下落距離h，并以0. 5v2為縱軸、以h為橫軸畫出的圖像，應(yīng)是圖中的（___________）

(4)他進(jìn)一步分析， 發(fā)現(xiàn)本實(shí)驗(yàn)存在較大誤差，為此設(shè)計(jì)出如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.通過電磁鐵控制的小鐵球從A點(diǎn)自由下落，下落過程中經(jīng)過光電門B時(shí)，通過與之相連的亳秒計(jì)時(shí)器(圖中未畫出)記錄擋光時(shí)間t，用亳米刻度尺測(cè)出A、B之間的距離h，用游標(biāo)卡尺測(cè)得小鐵球的直徑d.重力加速度為g。實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)整光電門的位置，使小球下落過程中球心通過光電門中的激光束，小鐵球通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度v=_____.如果d、t、h、g存在關(guān)系式____也可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律

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