(10分)如圖所示的裝置叫做阿特伍德機,是阿特伍德創(chuàng)制的一種著名力學(xué)實驗裝置,用來研究勻變速直線運動的規(guī)律。繩子兩端的物體豎直運動的加速度大小總是小于自由落體的加速度g,同自由落體相比,下落相同的高度,所花費的時間要長,這使得實驗者有較長的時間從容的觀測、研究。已知物體A、B的質(zhì)量相等均為M,,輕繩與輕滑輪間的摩擦不計,輕繩不可伸長且足夠長,求:

(1)若物體C的質(zhì)量為M/4,物體B從靜止開始下落一段距離的時間與自由落體下落同樣的距離所用時間的比值。
(2)如果連接AB的輕繩能承受的最大拉力為1.2Mg,那么對物體C的質(zhì)量有何要求?

(1)3:1;(2) m≤0.5Mg

解析試題分析:(1)設(shè)滑輪兩側(cè)物體運動的加速度大小為a ,繩的張力為T,B下落距離h用時為t1;自由下落距離h用時為t2.
根據(jù)牛頓第二定律 研究A:   
研究BC:
根據(jù)運動學(xué)公式 :  
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得: 
(2)設(shè)物體C的質(zhì)量為m根據(jù)牛頓第二定律
研究A:   
研究BC:
令T≤1.2Mg ,解得m≤0.5Mg
考點:牛頓第二定律的應(yīng)用。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖甲所示,用一水平外力F推著一個靜止在傾角為的光滑斜面上的物體,逐漸增大F,物體做變加速運動,其加速度a隨外力F變化的圖象如圖乙所示,若重力加速度g取10 m/s2。根據(jù)圖乙中所提供的信息可以計算出(

A.物體的質(zhì)量
B.物體能靜止在斜面上所施加的外力
C.斜面的傾角
D.加速度為6 m/s2時物體的速度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

如圖所示,質(zhì)量為m的物塊放在水平木板上,木板與豎直彈簧相連,彈簧另一端固定在水平面上,今使m隨M一起做簡諧運動,且始終不分離,則物塊m做簡諧運動的回復(fù)力是由                        提供的,當(dāng)振動速度達(dá)最大時,m對M的壓力為          。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

(6分)某實驗小組設(shè)計了如圖(a)所示實驗裝置,通過改變重物的質(zhì)量,利用計算機可得滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖像。他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗,得到了兩條a-F圖線,如圖(b)所示;瑝K和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=     kg;滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ=    (重力加速度g取10m/s2
     

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

若兩顆人造地球衛(wèi)星的周期之比為T1∶T2=2∶1,則它們的軌道半徑之比R1∶R2=____,向心加速度之比a1∶a2=____。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,間距為L的光滑M、N金屬軌道水平平行放置,ab是電阻為R0的金屬棒,可緊貼導(dǎo)軌滑動,導(dǎo)軌右側(cè)連接水平放置的平行板電容器,板間距為d,板長也為L,導(dǎo)軌左側(cè)接阻值為R的定值電阻,其它電阻忽略不計.軌道處的磁場方向垂直軌道平面向下,電容器處的磁場垂直紙面向里,磁感應(yīng)強度均為B.當(dāng)ab以速度v0向右勻速運動時,一帶電量大小為q的顆粒以某一速度從緊貼A板左側(cè)平行于A板進(jìn)入電容器內(nèi),恰好做勻速圓周運動,并剛好從C板右側(cè)邊緣離開.求:

(1)AC兩板間的電壓U;
(2)帶電顆粒的質(zhì)量m;
(3)帶電顆粒的速度大小v.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖,在豎直平面內(nèi)有一個半徑為R的光滑圓弧軌道,半徑OA豎直、OC水平,一個質(zhì)量為m的小球自C點的正上方P點由靜止開始自由下落,從C點沿切線進(jìn)入軌道,小球沿軌道到達(dá)最高點A時恰好對軌道沒有壓力。重力加速度為,不計一切摩擦和阻力。求:

(1)小球到達(dá)軌道最高點A時的速度大;
(2)小球到達(dá)軌道最低點B時對軌道的壓力大小。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,絕緣光滑水平軌道AB的B端與處于豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧形粗糙絕緣軌道BC平滑連接.圓弧的半徑R=0.40 m. 在軌道所在空間存在水平向右的勻強電場,電場強度E=1.0×104 N/C.現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.10 kg的帶電體(可視為質(zhì)點)放在水平軌道上與B端距離s=1.0 m的位置,由于受到電場力的作用帶電體由靜止開始運動,當(dāng)運動到圓弧形軌道的C端時,速度恰好為零.已知帶電體所帶電荷量q=8.0×10-5C,取g=10 m/s2,求:

(1)帶電體在水平軌道上運動的加速度大小及運動到B端時的速度大小;
(2)帶電體運動到圓弧形軌道的B端時對圓弧軌道的壓力大小;
(3)帶電體沿圓弧形軌道從B端運動到C端的過程中,摩擦力做的功.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(20分)如圖所示,在光滑的水平面上有一質(zhì)量為m=1kg的足夠長的木板C,在C上放置有A、B兩物體,A的質(zhì)量mA=1kg,B的質(zhì)量為mB=2kg.A、B之間鎖定一被壓縮了的輕彈簧,彈簧儲存的彈性勢能Ep=3J,現(xiàn)突然給A、B一瞬時沖量作用,使A、B同時獲得v0=2m/s的初速度,且同時彈簧由于受到擾動而解除鎖定,并在極短的時間內(nèi)恢復(fù)原長,之后與A、B分離.已知A和C之間的摩擦因數(shù)為μ1=0.2,B、C之間的動摩擦因數(shù)為μ2=0.1,且滑動摩擦力略小于最大靜摩擦力.求:

(1)彈簧與A、B分離的瞬間,A、B的速度分別是多大?
(2)已知在C第一次碰到右邊的固定擋板之前,A、B和C已經(jīng)達(dá)到了共同速度,求在到達(dá)共同速度之前A、B、C的加速度分別是多大及該過程中產(chǎn)生的內(nèi)能為多少?
(3)已知C與擋板的碰撞的碰撞無機械能損失,求在第一次碰撞后到第二次碰撞前A在C上滑行的距離?

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案