【題目】如圖所示,固定斜面的傾角θ=30°,物體A與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,輕彈簧下端固定在斜面底端,彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)上端位于C點(diǎn),用一根不可伸長(zhǎng)的輕彈簧通過(guò)輕質(zhì)光滑的定滑輪連接物體A和B,滑輪右側(cè)繩子與斜面平行,A的質(zhì)量為2m=4kg,B的質(zhì)量為m=2kg,初始時(shí)物體A到C點(diǎn)的距離為L=1m.現(xiàn)給A、B一初速度v0=3m/s,使A開(kāi)始沿斜面向下運(yùn)動(dòng),B向上運(yùn)動(dòng),物體A將彈簧壓縮到最短后又恰好能彈到C點(diǎn).已知重力加速度為g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力,整個(gè)過(guò)程中,輕繩始終處于伸直狀態(tài),求此過(guò)程中:
(1)物體A向下運(yùn)動(dòng)剛到C點(diǎn)時(shí)的速度大;
(2)彈簧的最大壓縮量;
(3)彈簧中的最大彈性勢(shì)能.
【答案】(1)2m/s(2)0.4m(3)6J
【解析】試題分析:物體A向下運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中,A的重力勢(shì)能及AB的動(dòng)能都減小,轉(zhuǎn)化為B的重力勢(shì)能和摩擦生熱,根據(jù)能量守恒定律列式求出物體A向下運(yùn)動(dòng)剛到C點(diǎn)時(shí)的速度;從物體A接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短后回到C點(diǎn)的過(guò)程中,彈簧的彈力和重力做功都為零,根據(jù)動(dòng)能定理求出彈簧的最大壓縮量;彈簧從壓縮最短到恰好能彈到C點(diǎn)的過(guò)程中,根據(jù)能量守恒定律求解彈簧中的最大彈性勢(shì)能.
(1)物體A沿斜面向下運(yùn)動(dòng)時(shí),B向上做運(yùn)動(dòng),兩者加速度大小相等,以AB整體為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律得:
代入解得:.
由得
(2)設(shè)彈簧的最大壓縮量為x.物體A將彈簧壓縮到最短后又恰好能彈到C點(diǎn),整個(gè)過(guò)程中,彈簧的彈力和重力對(duì)A做功均為零.根據(jù)動(dòng)能定理得:
代入數(shù)據(jù)解得
(3)彈簧從壓縮最短到恰好能彈到C點(diǎn)的過(guò)程中,對(duì)系統(tǒng)根據(jù)能量關(guān)系有:
因?yàn)?/span>
所以
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,A是靜止在赤道上的物體,B、C是同一平面內(nèi)兩顆人造衛(wèi)星.B位于離地高度等于地球半徑的圓形軌道上,C是地球同步衛(wèi)星.則以下判斷正確的是()
A. 衛(wèi)星B的速度大小等于地球的第一宇宙速度
B. A、B的線速度大小關(guān)系為vA>vB
C. 周期大小關(guān)系為TA=TC>TB
D. B、C的線速度大小關(guān)系為vc>vB
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m,靜止疊放在水平地面上. A、B 間 的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g.現(xiàn)對(duì)A施加一水平拉力F,則( )
A. 當(dāng)F<2μmg 時(shí),A、B 都相對(duì)地面靜止
B. 當(dāng)時(shí),A的加速度為
C. 當(dāng)F>3 μmg 時(shí),A相對(duì)B滑動(dòng)
D. 無(wú)論F為何值,B的加速度不會(huì)超過(guò)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】輕桿一端固定在光滑水平軸O上,另一端固定一質(zhì)量為m的小球,如圖所示.給小球一初速度,使其在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),且剛好能通過(guò)最高點(diǎn)P,下列說(shuō)法正確的是( )
A.小球在最高點(diǎn)時(shí)對(duì)桿的作用力為零
B.小球在最高點(diǎn)時(shí)對(duì)桿的作用力為mg
C.若增大小球的初速度,則在最高點(diǎn)時(shí)球?qū)U的力的大小可能不變
D.若增大小球的初速度,則在最高點(diǎn)時(shí)球?qū)U的力的大小可能減小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】2018年8月26日,在雅加達(dá)亞運(yùn)會(huì)男子田徑100米決賽中,我國(guó)運(yùn)動(dòng)員蘇炳添以9秒92打破亞運(yùn)會(huì)記錄奪冠。這是由于他在這100米中
A.平均速度大
B.撞線時(shí)的瞬時(shí)速度大
C.某時(shí)刻的瞬時(shí)速度大
D.起跑時(shí)的加速度大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有關(guān)摩擦力的說(shuō)法中正確的是
A.當(dāng)兩物體間的彈力消失時(shí),摩擦力仍可存在一段時(shí)間
B.摩擦力的存在依賴于正壓力,其大小與正壓力成正比
C.運(yùn)動(dòng)的物體有可能受到靜摩擦力的作用
D.滑動(dòng)摩擦力的方向一定與物體運(yùn)動(dòng)方向相反
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,物體在水平力F作用下靜止在斜面上。若稍許增大F , 仍使物體靜止在斜面上,則斜面對(duì)物體的靜摩擦力Ff、支持力FN以及Ff和FN的合力F′變化情況是( )
A.Ff不一定增大,FN一定增大,F′一定增大
B.Ff一定增大,FN一定增大,F′不變
C.Ff、FN、F′均增大
D.Ff、FN不一定增大,F′一定增大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,建筑裝修中,工人用質(zhì)量為 的磨石對(duì)斜壁進(jìn)行打磨,當(dāng)對(duì)磨石加豎直向上大小為 的推力時(shí),磨石恰好沿斜壁向上勻速運(yùn)動(dòng),已知磨石與斜壁之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ , 則磨石受到的摩擦力是( )
A.(F-mg)cosθ
B.(F-mg)sinθ
C.μ(F-mg)cosθ
D.μ(F-mg)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,地球可以看成一個(gè)巨大的拱形橋,橋面半徑R=6400km,地面上行駛的汽車重力G=3×104N,在汽車的速度可以達(dá)到需要的任意值,且汽車不離開(kāi)地面的前提下,下列分析中正確的是( )
A. 汽車的速度越大,則汽車對(duì)地面的壓力也越大
B. 不論汽車的行駛速度如何,駕駛員對(duì)座椅壓力大小都等于3×104N
C. 不論汽車的行駛速度如何,駕駛員對(duì)座椅壓力大小都小于他自身的重力
D. 如果某時(shí)刻速度增大到使汽車對(duì)地面壓力為零,則此時(shí)駕駛員會(huì)有超重的感覺(jué)
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