如图所示,竖直光滑的杆子上套有一滑块A,滑块通过细绳绕过光滑滑轮连接物块B,B又通过一轻质弹簧连接物块C,C静止在地面上。开始用手托住A,使绳子刚好伸直处于水平位置但无张力,现将A由静止释放,当速度达到最大时,C也刚好同时离开地面,此时B还没有到达滑轮位置.已知:mA="1.2kg," mB="1kg," mc=1kg,滑轮与杆子的水平距离L=0.8m。试求:
(1)A下降多大距离时速度最大
(2)弹簧的劲度系数
(3)A.B的最大速度是多少
(1) (2) (3),
解析试题分析:(1)当A速度达到最大时,即加速度等于0的时候,此时C也刚好同时离开地面,那么对B和C整体分析只有绳子拉力,因此此时绳子拉力
A下降过程受力分析如图
当A的速度最大加速度等于0时,即,计算得
假设A下降的高度为h,则根据几何关系可得带入得
(2)根据第一问的几何关系如上图,A下降时定滑轮到A的距离为
那么绳子拉长的长度也就是B上升的高度就是
初始状态,绳子无张力,对B分析有 即弹簧压缩
末状态,C刚好离开地面,对C分析有即弹簧拉伸
带入计算得
(3)由第二问可知,初状态弹簧压缩和末状态弹簧拉伸,弹簧弹性势能没有变化,那么在此过程中ABC和弹簧组成的系统机械能守恒,有
有几何关系可得AB的速度关系有
带入计算得,
考点:连接体 机械能守恒
科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(10分)如图所示,质量为m的小球自由下落d后,沿竖直面内的固定轨道ABC运动,AB是半径为d的四分之一粗糙圆弧,BC是直径为d的光滑半圆弧,B是轨道的最低点,小球运动到C点对轨道的压力恰为零。求小球在AB圆弧上运动过程中,克服摩擦力做了多少功?
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为mA、mB,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板.系统处于静止状态,现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动,重力加速度为g,问:
(1)物块B刚要离开C时,弹簧形变量为多少?
(2)物块B刚要离开C时,物块A的加速度多大?
(3)从开始到物块B刚要离开C时的过程中,物块A的位移多大?
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
如图所示,遥控赛车比赛中一个规定项目是“飞跃壕沟”,比赛要求:赛车从起点出发,沿水平直轨道运动,在B点飞出后越过“壕沟”,落在平台EF段。已知赛车的额定功率P=10.0W,赛车的质量m=1.0kg,在水平直轨道上受到的阻力f=2.0N,AB段长L=10.0m,BE的高度差h=1.25m,BE的水平距离x=1.5m。若赛车车长不计,空气阻力不计,g取10m/s2。
(1)若赛车在水平直轨道上能达到最大速度,求最大速度vm的大小;
(2)要越过壕沟,求赛车在B点最小速度v的大小;
(3)若在比赛中赛车通过A点时速度vA=1m/s,且赛车达到额定功率。要使赛车完成比赛,求赛车在AB段通电的最短时间t。
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
如图,半径R=0.9m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置,圆弧最低点B与长为L=1m的水平面相切于B点,BC离地面高h=0.45m,C点与一倾角为θ=300的光滑斜面连接,质量m=1.0kg的小滑块从圆弧顶点D由静止释放,已知滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.1.,取g=10m/s2.求:
(1)小滑块刚到达圆弧的B点时对圆弧的压力;
(2)小滑块到达C点时速度的大小;
(3)小滑块从C点运动到地面所需的时间。
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(10分)如图所示,一辆质量为 2.0×103 kg 的汽车在平直公路上行驶,若汽车行驶过程中所受阻力恒为f = 2.5×103N ,且保持功率为 80 kw 求:
( l )汽车在运动过程中所能达到的最大速度;
( 2 )汽车的速度为 5m/s 时的加速度 ;
( 3 )汽车的加速度为0.75m/s2时的速度。
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
如图所示,一个3/4圆弧形光滑细圆管轨道ABC,被放置在竖直平面内,轨道半径为R,在A点与水平地面AD相接,地面与圆心O等高,MN是放在水平地面上长为3R、厚度不计的垫子,左端M正好位于A点,将一个质量为m、直径略小于圆管直径的小球从A处管口正上方某处由静止释放,不考虑空气阻力。
(1)若小球从C点射出后恰好能打到垫子的M端,则小球经过C点时对管的作用力大小和方向如何?
(2)欲使小球能通过C点落到垫子上,小球离A点的最大高度是多少?
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
如右图所示,水平光滑绝缘轨道MN的左端有一个固定挡板,轨道所在空间存在E=4.0×102 N/C、水平向左的匀强电场.一个质量m=0.10 kg、带电荷量q=5.0×10-5 C的滑块(可视为质点),从轨道上与挡板相距x1=0.20 m的P点由静止释放,滑块在电场力作用下向左做匀加速直线运动.当滑块与挡板碰撞后滑块沿轨道向右做匀减速直线运动,运动到与挡板相距x2=0.10 m的Q点,滑块第一次速度减为零.若滑块在运动过程中,电荷量始终保持不变,求:
(1)滑块沿轨道向左做匀加速直线运动的加速度的大小;
(2)滑块从P点运动到挡板处的过程中,电场力所做的功;
(3)滑块第一次与挡板碰撞过程中损失的机械能.
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题
如图所示,A、B两物块始终静止在水平地面上,有一轻质弹簧一端连接在竖直墙上P点,另一端与A相连接,下列说法正确的是( )
A.如果B对A无摩擦力,则地面对B也无摩擦力
B.如果B对A有向左的摩擦力,则地面对B也有向左的摩擦力
C.P点缓慢下移过程中,B对A的支持力一定减小
D. P点缓慢下移过程中,地面对B的摩擦力一定增大
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