分析 (1)小球滑動(dòng)B點(diǎn)時(shí)桿對球的彈力為零,小球只受重力和彈簧的彈力,根據(jù)牛頓第二定律求加速度.
(2)研究小球在A點(diǎn)時(shí)的狀態(tài),由幾何關(guān)系求出此時(shí)彈簧的伸長量,由平衡條件和胡克定律結(jié)合求彈簧的勁度系數(shù);
(3)由于OA=OC,所以彈簧在A點(diǎn)和C點(diǎn)時(shí)彈性勢能相等,對系統(tǒng),運(yùn)用機(jī)械能守恒定律求小球下滑到C點(diǎn)時(shí)的速度.
解答 解:(1)小球滑動(dòng)B點(diǎn)時(shí)小球只受重力和彈簧的彈力,且彈力與桿垂直,由牛頓第二定律得:
Mgcosθ=Ma
解得:a=gcosθ,方向沿桿向下
(2)在A點(diǎn),彈簧的伸長量為:
△x=$\frac{{l}_{0}}{cos30°}$-l0=($\frac{2\sqrt{3}-3}{3}$)l0.
對小球,由平衡條件得:
F彈=Mgtanθ
由胡克定律得:F彈=k△x
聯(lián)立解得:k=$\frac{\sqrt{3}Mg}{(2\sqrt{3}-3){l}_{0}}$
(3)由幾何關(guān)系得 OA=OC,所以彈簧在A點(diǎn)和C點(diǎn)時(shí)彈性勢能相等,并由幾何知識可得小球沿桿下滑的豎直高度為l0.
對系統(tǒng),小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過程,由機(jī)械能守恒定律得:
Mgl0+△E彈=$\frac{1}{2}M{v}_{C}^{2}$-0
其中△E彈=0
解得:vC=$\sqrt{2g{l}_{0}}$,方向沿桿向下
答:(1)小球滑動(dòng)B點(diǎn)時(shí)的加速度大小為gcosθ,方向沿桿向下;
(2)輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)為$\frac{\sqrt{3}Mg}{(2\sqrt{3}-3){l}_{0}}$;
(3)小球下滑到C點(diǎn)時(shí)的速度大小為$\sqrt{2g{l}_{0}}$,方向沿桿向下.
點(diǎn)評 本題的關(guān)鍵要能正確分析小球的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況,特別是分析彈簧的狀態(tài),判斷初末狀態(tài)彈性勢能關(guān)系.要知道系統(tǒng)的機(jī)械能是守恒的,但小球的機(jī)械能并不守恒.
年級 | 高中課程 | 年級 | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的 | |
B. | 重力的方向總是垂直向下的 | |
C. | 物體在靜止時(shí)才受到重力作用 | |
D. | 重力的大小一定等于物體對水平支持物的壓力或?qū)ωQ直懸繩的拉力 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 電子的發(fā)現(xiàn)證實(shí)了原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu) | |
B. | α粒子散射實(shí)驗(yàn)中使α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的原因是α粒子與電子碰撞 | |
C. | α粒子散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了原子核由質(zhì)子和中子組成 | |
D. | α粒子散射實(shí)驗(yàn)說明了原子帶正電的部分占的體積很小 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 合外力做500J的正功 | B. | 重力做750J的負(fù)功 | ||
C. | 阻力做功為700J | D. | 支持力不做功 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 兩球經(jīng)過虛線MN時(shí)的速度大小可能相同 | |
B. | 兩球經(jīng)過虛線MN時(shí)的速度方向一定相同 | |
C. | 兩球可能同時(shí)經(jīng)過虛線MN上的同一位置 | |
D. | A處拋出的球從拋出到經(jīng)過虛線MN所用時(shí)間一定比B處拋出的球從拋出經(jīng)過虛線MN所用時(shí)間長 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 小球?qū)Ρ诘膲毫Ρ3植蛔?/td> | B. | 小球?qū)Ρ诘膲毫χ饾u減小 | ||
C. | 輕繩對小球的拉力保持不變 | D. | 輕繩對小球的拉力逐漸增大 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 靜止軌道衛(wèi)星離地心的距離可按需要取不同值 | |
B. | 如果需要,靜止軌道衛(wèi)星可以定位在郴州上空 | |
C. | 靜止軌道衛(wèi)星只能運(yùn)行在赤道上空某一恒定的高度上 | |
D. | 為避免靜止軌道衛(wèi)星在軌道上相撞,應(yīng)使它們在不同的軌道上 |
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com