(20分)如圖所示,物塊A的質(zhì)量為M,物塊B、C的質(zhì)量都是m,都可以看作質(zhì)點(diǎn),且mM<2m。AB、BC用不可身長(zhǎng)的輕線通過(guò)輕滑輪相連,A與地面用勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接,物塊B與物塊C的距離和物塊C到地面的距離相等,假設(shè)C物塊落地后不反彈。若物塊A距滑輪足夠遠(yuǎn),且不計(jì)一切阻力。則:

(1)若將BC間的輕線剪斷,求A下降多大距離時(shí)速度最大;
(2)若BC間的輕線不剪斷,將物塊A下方的輕彈簧剪斷后,要使物塊B不與物塊C相碰,則Mm應(yīng)滿足什么關(guān)系?(不計(jì)物塊B、C的厚度)
(1)A下降的距離為xx1x2=時(shí)速度最大
(2)當(dāng)Mm時(shí),B物塊將不會(huì)與C相碰。
(1)因?yàn)?i>m<M<2m,所以開始時(shí)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài),其伸長(zhǎng)量x1,則
(2mM)gkx1····················································································································· (2分)
x1g······················································································································ (1分)
若將BC間的輕線剪斷,A將下降B將上升,當(dāng)它們的加速度為零時(shí)A的速度最大,此時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài),其壓縮量x2,則
(Mm)gkx2······················································································································· (2分)
x2g······················································································································· (1分)
所以,A下降的距離為xx1x2=時(shí)速度最大··································································· (2分)
(2)A、B、C三物塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,設(shè)BC、C與地面的距離均為L,A上升L時(shí),A的速度達(dá)到最大,設(shè)為v,則
2mgLMgL=(M+2m)v2 ·································································································· (4分)
當(dāng)C著地后,A、B兩物塊系統(tǒng)機(jī)械能守恒。
B恰能與C相碰,即B物塊再下降L時(shí)速度為零,此時(shí)A物塊速度也為零,則
MgLmgL=(Mm)v2········································································································ (4分)
解得:Mm···················································································································· (3分)
由題意可知,當(dāng)Mm時(shí),B物塊將不會(huì)與C相碰!ぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぃ1分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

固定的軌道ABC如圖,其中水平軌道AB與半徑為R的1/4光滑圓弧軌道BC相連接,AB與圓弧相切于B點(diǎn).質(zhì)量為m的小物塊靜止在水平軌道上的P點(diǎn),它與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.25,PB=2R.用大小等于2mg的水平恒力推動(dòng)小物塊,當(dāng)小物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),立即撤去推力.(小物塊可視為質(zhì)點(diǎn).)
 。1)求小物塊沿圓弧軌道上升后,可能達(dá)到的最大高度H
  (2)如果水平軌道AB足夠長(zhǎng),試確定小物塊最終停在何處?

 
 

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在不光滑的平面上,質(zhì)量相等的兩個(gè)物體A、B間用一輕彈簧相連接,現(xiàn)用一水平拉力F作用在B上,從靜止開始經(jīng)一段時(shí)間后,A、B一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)它們的總動(dòng)能為Ek時(shí)撤去水平力F,最后系統(tǒng)停止運(yùn)動(dòng),從撤去拉力F到系統(tǒng)停止運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,系統(tǒng)(   )
                            
①克服阻力做的功等于系統(tǒng)的動(dòng)能Ek
②克服阻力做的功大于系統(tǒng)的動(dòng)能Ek
③克服阻力做的功可能小于系統(tǒng)的動(dòng)能Ek
④克服阻力做的功一定等于系統(tǒng)機(jī)械能的減少量
A.①②B.③④C.②④D.①④

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

在一次抗洪搶險(xiǎn)活動(dòng)中,解放軍某部運(yùn)用直升機(jī)搶救一重要落水物體,在靜止在空中的直升機(jī)上用電動(dòng)機(jī)通過(guò)懸繩將物體從離飛機(jī)90m處的洪水中吊到機(jī)艙里,已知物體的質(zhì)量為80kg,吊繩的拉力不能超過(guò)1200N,電動(dòng)機(jī)的額定輸出功率為12kW,為盡快把物體安全救起,操作人員采取的辦法是:先讓吊繩以最大的拉力工作一段時(shí)間,達(dá)額定功率后電動(dòng)機(jī)以額定功率工作,當(dāng)物體到達(dá)機(jī)艙時(shí)它達(dá)到最大速度。(g=10m/s2
  求:(1)落水物體剛到達(dá)機(jī)艙時(shí)的速度;
   。2)這一過(guò)程所用的時(shí)間。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,細(xì)繩繞過(guò)兩個(gè)定滑輪A和B,在兩端各掛一個(gè)重為P的物體,現(xiàn)在A、B的中點(diǎn)C處掛一個(gè)重為Q的小球,Q<2P,求小球可能下降的最大距離h。已知AB的長(zhǎng)為2L,不計(jì)滑輪和繩之間的摩擦力及繩的質(zhì)量。
 

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,電容器固定在一個(gè)絕緣座上,絕緣座放在光滑水平面上,平行板電容器板間的距離為d,右極板上有一小孔,通過(guò)孔有一左端固定在電容器左極板上的水平絕緣光滑細(xì)桿,電容器極板以及底座、絕緣桿總質(zhì)量為M,給電容器充電后,有一質(zhì)量為m的帶正電小環(huán)恰套在桿上以某一初速度v0對(duì)準(zhǔn)小孔向左運(yùn)動(dòng),并從小孔進(jìn)入電容器,設(shè)帶電環(huán)不影響電容器板間電場(chǎng)分布。帶電環(huán)進(jìn)入電容器后距左板的最小距離為0.5d,試求:     
(1)帶電環(huán)與左極板相距最近時(shí)的速度v;
(2)此過(guò)程中電容器移動(dòng)的距離s。
(3)此過(guò)程中能量如何變化?
 

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,粗糙斜面與光滑水平面通過(guò)半徑可忽略的光滑小圓弧平滑連接,斜面傾角α=37°,A、B是兩個(gè)質(zhì)量均為 m=1㎏的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),C為左端附有膠泥的質(zhì)量不計(jì)的薄板,D為兩端分別連接BC的輕質(zhì)彈簧.薄板、彈簧和滑塊B均處于靜止?fàn)顟B(tài).當(dāng)滑塊A置于斜面上且受到大小F=4N,方向垂直斜面向下的恒力作用時(shí),恰能向下勻速運(yùn)動(dòng).現(xiàn)撤去F,讓滑塊A從斜面上距斜面底端L=1m處由靜止下滑,若取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.

(1)求滑塊A到達(dá)斜面底端時(shí)的速度大小v1
(2)滑塊AC接觸后粘連在一起(不計(jì)此過(guò)程中的機(jī)械能損失),求此后兩滑塊和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)在相互作用過(guò)程中,彈簧的最大彈性勢(shì)能Ep

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖,長(zhǎng)度相同的三根輕桿構(gòu)成一個(gè)正三角形支架,在A處固定質(zhì)量為2m的小球;B處固定質(zhì)量為m的小球,支架懸掛在O點(diǎn),可繞過(guò)O點(diǎn)與支架所在平面相垂直的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng).開始時(shí)OB與地面相垂直,放手后開始運(yùn)動(dòng).在無(wú)任何阻力的情況下,下列說(shuō)法中正確的是(   )

①A球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度為零
②A球機(jī)械能減小量等于B球機(jī)械能增加量
③B球向左擺動(dòng)所能達(dá)到的最高位置應(yīng)高于A球開始運(yùn)動(dòng)的高度
④當(dāng)支架從左向右回?cái)[時(shí),A球一定能回到起始高度
A.①②③B.②③④C.①③④D.①②

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

以下說(shuō)法中正確的是(  )
A.物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),它的機(jī)械能一定守恒
B.物體所受合力的功為零,它的機(jī)械能一定守恒
C.物體所受合力不等于零,它的機(jī)械能可能守恒
D.物體所受合力等于零,它的機(jī)械能可能守恒

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