特種兵過山谷的一種方法可簡化為圖示情景。將一根長為2d的不可伸長的細(xì)繩兩端固定在相距為dAB兩等高點,繩上掛一小滑輪P,戰(zhàn)士們相互配合,沿著繩子滑到對面。如圖所示,戰(zhàn)士甲(圖中未畫出)水平拉住滑輪,質(zhì)量為m的戰(zhàn)士乙吊在滑輪上,腳離地,處于靜止?fàn)顟B(tài),此時AP豎直,然后戰(zhàn)士甲將滑輪從靜止?fàn)顟B(tài)釋放,若不計滑輪摩擦及空氣阻力,也不計繩與滑輪的質(zhì)量,求:

(1)戰(zhàn)士甲釋放前對滑輪的水平拉力F
(2)戰(zhàn)士乙滑動過程中的最大速度。
(1)mg     (2)  
(1)設(shè)乙靜止時AP間距離為h,則由幾何關(guān)系得
        d2h2=(2dh)2          (1分)
解得         h         。1分)
對滑輪受力分析如圖,則有
FTFTcosθmg           (1分)
FTsinθF        。1分)
解得:    Fmg        。2分)
(2)乙在滑動過程中機(jī)械能守恒,滑到繩的中點位置最低,速度最大。此時APB三點構(gòu)成一正三角形。
P與AB的距離為 h/dcos30°=        (2分)
由機(jī)械能守恒有  mg(h/h)=     (2分)
解得          。2分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖9所示中滑塊和小球的質(zhì)量均為m,滑塊可在水平放置的光滑固定導(dǎo)軌上自由滑動,小球與滑塊上的懸點O由一不可伸長的輕繩相連,輕繩長為l。開始時,輕繩處于水平拉直狀態(tài),小球和滑塊均靜止,F(xiàn)將小球由靜止釋放,當(dāng)小球到達(dá)最低點時,測得滑塊對導(dǎo)軌的壓力為3mg。求小球從釋放到第一次到達(dá)最低點的過程中,繩的拉力對小球做功的大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


(1)M從釋放開始到第一次著地所用時間
(2)M第3次著地時系統(tǒng)損失的機(jī)械能與繩第3次繃直時系統(tǒng)損失的機(jī)械能之比
(3)M所走的全部路程(取三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,斜面AB與豎直半圓軌道在B點圓滑相連,斜面傾角為=45°,半圓軌道的半徑為R,一小球從斜面的頂點A由靜止開始下滑,進(jìn)入半圓軌道,最后落到斜面上,不計一切摩擦。試求:(結(jié)果可保留根號)。

(1)欲使小球能通過半圓軌道最高點C,落到斜面上,斜面AB的長度L至少為多大?
(2)在上述最小L的條件下,小球從A點由靜止開始運動,最后落到斜面上的落點與半圓軌道直徑BC的距離x為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示的軌道由位于豎直平面的圓弧軌道和水平軌道兩部分相連而成.水平軌道的右側(cè)有一質(zhì)量為2m的滑塊C與輕質(zhì)彈簧的一端相連,彈簧的另一端固定在豎直的墻M上,彈簧處于原長時,滑塊C在P點處;在水平軌道上方O處,用長為L的細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m的小球B,B球恰好與水平軌道相切于D點,并可繞D點在豎直平面內(nèi)擺動.質(zhì)量為m的滑塊A由圓弧軌道上靜止釋放,進(jìn)入水平軌道與小球B發(fā)生碰撞,A、B碰撞前后速度發(fā)生交換.P點左方的軌道光滑、右方粗糙,滑塊A、C與PM段的動摩擦因數(shù)均為μ=,其余各處的摩擦不計,A、B、C均可視為質(zhì)點,重力加速度為g.

(1) 若滑塊A能以與球B碰前瞬間相同的速度與滑塊C相碰,A至少要從距水平軌道多高的地方開始釋放?
(2) 在(1)中算出的最小高度處由靜止釋放A,經(jīng)一段時間A與C相碰,設(shè)碰撞時間極短,碰后一起壓縮彈簧,彈簧最大壓縮量為L,求彈簧的最大彈性勢能.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,質(zhì)量分別為2m和3m的兩個小球固定在一根直角尺的兩端A、B,直角尺的定點O處有光滑的固定轉(zhuǎn)動軸,AO、BO的長分別為2L和L,開始時直角尺的AO部
分處于水平位置而B在O的正下方,讓該系統(tǒng)由靜止開始自由轉(zhuǎn)動,求
  (1)當(dāng)A達(dá)到最低點時,A小球的速度大小v
(2)B球能上升的最大高度h。(不計直角尺的質(zhì)量)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一根輕質(zhì)彈簧懸掛在橫梁上,在豎直方向上呈自然狀態(tài),現(xiàn)將一個質(zhì)量為0.2kg的小球輕輕地掛在彈簧下端,在彈力和重力的共同作用下,小球做振幅為0.1m的簡諧運動,設(shè)振動的平衡位置處為重力勢能的零勢面,則在整個振動過程中      (   )
A.彈簧的彈性勢能的最大值為0.4J
B.彈簧的彈性勢能的最大值為0.2J
C.系統(tǒng)的總機(jī)械能為0.4J
D.系統(tǒng)的總機(jī)械能為0.2 J

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題




(1)小球A由靜止釋放繞O轉(zhuǎn)動過程中物塊B未離開地面,則物塊B的質(zhì)量應(yīng)滿足什么條件.
(2)巧若保持A的質(zhì)量不變,將B換成質(zhì)量也為m的物塊,使繩OA水平,當(dāng)小球A由靜止釋放轉(zhuǎn)到O點正下方時,物塊B的速度大小為v,求小球A的速度大小和方向(設(shè)A未碰到地面,方向用三角函數(shù)表示)

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同步練習(xí)冊答案