【題目】如下圖所示,在傾角為30°的光滑斜面體上,一勁度系數(shù)為k=200N/m的輕質(zhì)彈簧一端連接固定擋板C,另一端連接一質(zhì)量為m=4kg的物體A,一輕細(xì)繩通過定滑輪,一端系在物體A上,另一端與質(zhì)量也為m的物體B相連,細(xì)繩與斜面平行,斜面足夠長(zhǎng),用手托住物體B使細(xì)繩剛好沒有拉力,然后由靜止釋放,物體B不會(huì)碰到地面,重力加速度g=10m/s2求:

(1)釋放B的瞬間,彈簧的壓縮量和A與B的共同加速度;

(2)物體A的最大速度大小vm;

(3)將物體B改換成物體C,其他條件不變, A向上只能運(yùn)動(dòng)到彈簧原長(zhǎng),求物體C的質(zhì)量M

【答案】(1)5m/s2 ;(2) 1 m/s;(3)1kg

【解析】

(1)由胡克定律,得:

設(shè)繩子拉力T,由牛頓第二定律,得:

解得

(2)當(dāng)A、B物體的加速度為0時(shí),速度最大,設(shè)此時(shí)拉力,彈簧伸長(zhǎng)量,則

由平衡條件,得:

解得

由開始運(yùn)動(dòng)到達(dá)到最大速度過程,彈性勢(shì)能不變,由能量守恒定律,得

解得

(3)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),彈簧彈性勢(shì)能減少:

由能量守恒定律,得:

解得 M=1kg

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】粗略和精確測(cè)量某電阻元件的電阻阻值。

(1)用多用電表粗略測(cè)量。選用“×100”倍率的電阻擋測(cè)量,發(fā)現(xiàn)多用電表指針從左向右的偏轉(zhuǎn)角度過大,因此需要選擇_______(選填“×10”“×1k”)倍率的電阻擋,并重新電阻調(diào)零后再測(cè)量,測(cè)量結(jié)果如圖所示,則該電阻元件的電阻為_______Ω

(2)精確測(cè)量。供選擇的器材有:

A.電流表A1(量程0.6A,內(nèi)阻r1約為10Ω

B.電流表A2(量程60mA,內(nèi)阻r2約為20Ω

C.電流表A3(量程20mA,內(nèi)阻r3=30Ω

D.電壓表V(量程15V,內(nèi)阻r4約為3kΩ

E.定值電阻Ro=100Ω

F.滑動(dòng)變阻器R1,最大阻值為,額定電流1A

G.滑動(dòng)變阻器R2,最大阻值為10Ω,額定電流0.2A

H.電源E,電動(dòng)勢(shì)為4V,內(nèi)阻不計(jì)

I.開關(guān)S及導(dǎo)線若干

①為減小測(cè)量誤差,測(cè)量時(shí)電表示數(shù)不能小于其量程的,并實(shí)驗(yàn)要求電表示數(shù)變化范圍較大。除請(qǐng)器材HI外,還需選用的實(shí)驗(yàn)器材是:_________________(選填器材前對(duì)應(yīng)的字母序號(hào))。

②根據(jù)你選擇的實(shí)驗(yàn)器材,請(qǐng)?jiān)谔摼框內(nèi)畫出精確測(cè)量該電阻元件電阻阻值的最佳電路圖,并標(biāo)明器材的字母代號(hào)________________ 。

③測(cè)量后計(jì)算該電阻元件電阻阻值的公式是Rx=______________。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,小明設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn),將一長(zhǎng)為的氣墊導(dǎo)軌固定在一平臺(tái)上,將一寬度為的遮光條固定在滑塊上,經(jīng)測(cè)量可知遮光條和滑塊的總質(zhì)量為,氣墊導(dǎo)軌的頂端到平臺(tái)的高度為,將一質(zhì)量為的鉤碼通過質(zhì)量不計(jì)的細(xì)線與滑塊相連,并跨過圖甲中的摩擦不計(jì)的定滑輪;將一光電門固定在氣墊導(dǎo)軌上,光電門到頂端的距離為。將滑塊由氣墊導(dǎo)軌的頂端靜止釋放,滑塊沿氣墊導(dǎo)軌下滑,經(jīng)測(cè)量遮光條的擋光時(shí)間為,重力加速度用表示。請(qǐng)回答下列問題:

(1)上述過程中滑塊和鉤碼的重力勢(shì)能減少了_________________,滑塊和鉤碼的動(dòng)能增加了_________________,如果在誤差允許的范圍內(nèi)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,則關(guān)于的表達(dá)式為_________________;

(2)小明進(jìn)行了多次操作,并將每次測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表中:

1

2

3

4

5

0.600

0.800

1.000

1.200

1.400

1.48

1.95

2.41

2.92

3.39

建立如圖乙所示的坐標(biāo)系,請(qǐng)根據(jù)圖表中的數(shù)據(jù)作出相應(yīng)的函數(shù)圖線_________________,并由圖像求出該直線斜率的大小為_________________ 。(保留3位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用如圖甲所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象。閉合開關(guān)S,用頻率為v的光照射光電管時(shí)發(fā)生了光電效應(yīng)。圖乙是該光電管發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率v的關(guān)系圖像,圖線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為,與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為,下列說法中正確的是(

A. 普朗克常量為

B. 斷開開關(guān)S后,電流表G的示數(shù)不為零

C. 僅增加照射光的強(qiáng)度,光電子的最大初動(dòng)能將增大

D. 保持照射光強(qiáng)度不變,僅提高照射光頻率,電流表G的示數(shù)保持不變

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】最近,臺(tái)風(fēng)山竹的出現(xiàn)引起多地暴雨,致使高速公路上的司機(jī)難以看清前方道路,嚴(yán)重影響道路交通安全。某高速公路同一直線車道上同向勻速行駛的轎車和貨車,其速度大小分別為v1=40 m/s,v2=25 m/s,轎車在與貨車距離x0=22 m時(shí)才發(fā)現(xiàn)前方有貨車,若此時(shí)轎車立即剎車,則轎車要經(jīng)過x=160 m才能停下來。兩車可視為質(zhì)點(diǎn)。

(1)若轎車剎車時(shí)貨車仍以速度v2勻速行駛,通過計(jì)算分析兩車是否會(huì)相撞;

(2)若轎車在剎車的同時(shí)給貨車發(fā)信號(hào),貨車司機(jī)經(jīng)t0=2s收到信號(hào)并立即以大小為a2

=5 m/s2的加速度加速行駛,通過計(jì)算分析兩車是否會(huì)相撞。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】放在粗糙水平地面上質(zhì)量為0.8kg的物體受到水平拉力的作用,在0~6s內(nèi)其速度與時(shí)間的關(guān)系圖象和該拉力的功率與時(shí)間的關(guān)系圖象分別如圖所示,下列說法中正確的是

A. 0~6s內(nèi)拉力做的功為140J

B. 物體在0~2s內(nèi)所受的拉力為4N

C. 物體與粗糙水平地面的動(dòng)摩擦因素為0.5

D. 合外力在0~6s內(nèi)做的功與0~2s內(nèi)做的功相等

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,在傾角為30°的足夠長(zhǎng)的光滑斜面ABA處連接一粗糙水平面OA,OA長(zhǎng)為4 m。有一質(zhì)量為m的滑塊,從O處由靜止開始受一水平向右的力F作用。F只在水平面上按圖乙所示的規(guī)律變化;瑝K與OA間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,g10 m/s2,試求:

(1)滑塊運(yùn)動(dòng)到A處的速度大;

(2)不計(jì)滑塊在A處的速率變化,滑塊沖上斜面AB的長(zhǎng)度是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子,在D處沿圖示方向以一定的速度射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里.結(jié)果離子正好從距A點(diǎn)為d的小孔C沿垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng),此電場(chǎng)方向與AC平行且向上,最后離子打在G處,而G處距A點(diǎn)2d(AG⊥AC).不計(jì)離子重力,離子運(yùn)動(dòng)軌跡在紙面內(nèi).求:

1此離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r;

2離子從D處運(yùn)動(dòng)到G處所需的時(shí)間;

3離子到達(dá)G處時(shí)的動(dòng)能

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】當(dāng)前我國(guó)高鐵事業(yè)發(fā)展迅猛.假設(shè)一輛高速列車在機(jī)車牽引力和恒定阻力作用下,在水平軌道上由靜止開始啟動(dòng),其圖象如圖所示,已知在0t1時(shí)間內(nèi)為過原點(diǎn)的傾斜直線,t1時(shí)刻達(dá)到額定功率P,此后保持功率P不變,在t3時(shí)刻達(dá)到最大速度v3,以后勻速運(yùn)動(dòng).下列判斷正確的是( )

A.0t3時(shí)間內(nèi),列車一直勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B.t2時(shí)刻的加速度大于t1時(shí)刻的加速度

C.t3時(shí)刻以后,機(jī)車的牽引力為零

D.該列車所受的恒定阻力大小為

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案