练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    如图所示，质量分别为3m、2m、m的三个小球A、B、C用两根长为L的轻绳相连，置于倾角为30°、高为L的固定光滑斜面上，A球恰能从斜面顶端外竖直落下，弧形挡板使小球只能竖直向下运动，碰撞过程中没有动能损失，小球落地后均不再反弹．由静止开始释放它们，不计所有摩擦，求：
    （1）A球刚要落地时的速度大小
    （2）C球刚要落地时的速度大小．
    （3）在B球运动过程中，两绳对B球做的总功为多少．
    分析：（1）在A球未落地前，A、B、C组成的系统机械能守恒，列式可求得A球刚要落地时的速度大小．
    （2）在A球落地后，B球未落地前，B、C组成的系统机械能守恒，在B球落地后，C球未落地前，C球在下落过程中机械能守恒，分两个过程由机械能守恒列式可求得C球刚要落地时的速度大小．
    （3）在B球下落过程中，重力和绳的拉力做功，运用动能定理列式求解两绳对B球做的总功．
    解答：解：
    （1）在A球未落地前，A、B、C组成的系统机械能守恒，设A球刚要落地时系统的速度大小为v1，则
       
    1
    2
    (mA+mB+mC)
    v
    2
    1
    =mAghA-mBghB1-mCghC1
    又hA=L，hB1=hC1=Lsin30°=
    1
    2
    L
    代入数据并解得，v1=
    gL
    2

    （2）在A球落地后，B球未落地前，B、C组成的系统机械能守恒，设B球刚要落地时系统的速度大小为v2，则
     
    1
    2
    (mB+mC)
    v
    2
    2
    -
    1
    2
    (mB+mC)
    v
    2
    1
    =mBghB2-mCghC2
    又hB2=L，hC2=Lsin30°=
    1
    2
    L
    代入数据并解得，v2=
    3gL
    2

    在B球落地后，C球未落地前，C球在下落过程中机械能守恒，设C球刚要落地时系统的速度大小为v3，则
       
    1
    2
    mC
    v
    2
    3
    -
    1
    2
    mC
    v
    2
    2
    =mCghC3
    又hC3=L，代入数据得，v3=
    		7gL
    2
    ．
    （3）在B球下落过程中，重力和绳的拉力做功，设两绳做的总功为W，根据动能定理可得：
      mBgLsin30o+W=
    1
    2
    mBv22
    代入数据解得，W=
    1
    2
    mgL
    答：
    （1）A球刚要落地时的速度大小为
    gL
    2
    ．
    （2）C球刚要落地时的速度大小
    3gL
    2
    ．
    （3）在B球运动过程中，两绳对B球做的总功为
    1
    2
    mgL    ．
    点评：本题绳系系统机械能守恒问题，关键要善于选择研究的过程，分段进行列式求解．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，质量分别为mA=3kg、mB=1kg的物块A、B置于足够长的水平面上，F=13N的水平推力作用下，一起由静止开始向右做匀加速运动，已知A、B与水平面间的动摩擦因素分别为μA=0.1、μB=0.2，取g=10m/s2．
    （1）物块A、B一起做匀加速运动的加速度为多大？
    （2）物块A对物块B的作用力为多大？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在大小相等的两力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（m1在地面，m2在空中），斜向上的力F与水平方向成θ角，轻弹簧与水平方向成α角．则m1所受支持力FN、摩擦力f和弹簧弹力T正确的是（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，质量分别为m1、m2的小球A、B可以在光滑的水平杆上滑动，两球之间用一根水平细线相连，m1=2m2．当装置以角速度ω绕中心轴线匀速转动，达到稳定时，两球离轴的距离保持不变，则有（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，质量分别为M和m的两个小球A、B套在光滑水平直杆P上，整个直杆被固定于竖直转轴上，并保持水平，两球间用劲度系数为K，自然长度为L的轻质弹簧连接在一起，左边小球被轻质细绳拴在竖直转轴上，细绳长度也为L，现欲使横杆P随竖直转轴一起在水平面内匀速转动，其角速度为ω，求当弹簧长度稳定后，细绳的拉力和弹簧的总长度各为多少？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，质量分别为mA、mB的A、B两物体置于动摩擦因数为μ的粗糙水平面上，它们之间用轻质弹簧连接，在A上施加一个水平向右的恒力F，两物块一起以加速度a向右做匀加速运动，此时弹簧伸长量为x；若将力的大小增大到F'=2F时，两物块均以加速度a'做匀加速运动，此时弹簧伸长量为x'，则（　　）

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案