【题目】如图,质量均为m的物体A和物体B通过一劲度系数为k的轻质弹簧相连,A、B都处于静止状态.一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮,一端连物体A,另一端连一轻挂钩.开始时各段绳都处于伸直状态,A上方的一段绳沿竖直方向.现在挂钩上挂物体C并从静止状态释放,已知它恰好能使B离开地面但不继续上升.已知重力加速度为g.
(1)求物体C的质量;
(2)当B刚要离开地面时,AC间的轻绳的拉力多大?
(3)若将C换成质量为7m的物体D,仍从前述初始位置由静止状态释放,则这次B刚离地时D的速度的大小是多少?
【答案】(1)m(2)mg(3)
【解析】(1)开始时,A、B静止,设弹簧压缩量为x1,有
kx1=mg ①
挂C并释放后,C向下运动,A向上运动,设B刚要离地时弹簧伸长量为x2,有:
kx2=mg ②
由①②式可知,x1=x2=③
B不再上升表示此时A和C的速度为零,C已降到其最低点.
设C的质量为mC,与初始状态相比,C下降x1+x2,A上升x1+x2.弹簧弹性势能不变.由机械能守恒定律可知:△Ek=mCg(x1+x2)﹣mg(x1+x2)=0 ④
由④式得:mC=m ⑤
(2)B刚要离开地面时,A受力如图甲所示.
kx2+mg﹣FT=ma ⑥
物体C受力如图乙所示
FT﹣mg=ma ⑦
由⑥和⑦式得FT=mg
(3)C换成D后,当B刚离地时弹簧弹性势能与初始状态相同,设此时A、D速度为v,由机械能守恒定律得
×7mv2+
mv2=7mg(x1+x2)﹣mg(x1+x2) ⑧
由③和⑧式得
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”.“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成,每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体.如图所示,两颗星球组成的双星,在相互之间的万有引力作用下,绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动.现测得两颗星之间的距离为L,质量之比为m1:m2=3:2.则可知( )
A. m1、m2做圆周运动的线速度之比为2:3
B. m1、m2做圆周运动的角速度之比为3:2
C. m1做圆周运动的半径为
D. m2做圆周运动的半径为
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】夏季游乐场的“飞舟冲浪”项目受到游客的欢迎,如图所示,一游客(可视为质点)以某一水平速度从A点出发沿光滑圆轨道运动,至B点时脱离轨道,最终落在水面上的C点,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 在A点时,游客处于超重状态
B. 从B到C过程,游客的机械能增大
C. 在B点时,游客的向心加速度为g
D. 从A到B过程,游客的加速度不断增大
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示为某种弹射装置的示意图,该装置由三部分组成,传送带左边是足够长的光滑水平面,一轻质弹簧左端固定,右端连接着质量M=6.0kg的物块A。装置的中间是水平传送带,它与左右两边的台面等高,并能平滑对接。传送带的皮带轮逆时针匀速转动,使传送带上表面以u=2.0m/s匀速运动。传送带的右边是一半径R=1.25m位于竖直平面内的光滑1/4圆弧轨道。质量m=2.0kg的物块B从1/4圆弧的最高处由静止释放。已知物块B与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,传送带两轴之间的距离l=4.5m。设物块A、B之间发生的是正对弹性碰撞,第一次碰撞前,物块A静止。取g=10m/s2。求:
(1)物块B滑到1/4圆弧的最低点C时对轨道的压力;
(2)物块B与物块A第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能;
(3)如果物块A、B每次碰撞后,物块A再回到平衡位置时弹簧都会被立即锁定,而当它们再次碰撞前锁定被解除,求物块B经第一次与物块A碰撞后在传送带上运动的总时间。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.3m.导轨电阻忽略不计,其间连接有固定电阻R=0.4Ω.导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.2Ω的金属杆ab,整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下.利用一外力F沿水平方向拉金属杆ab,使之由静止开始运动做匀加速直线运动,电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑,获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示.
(1)求金属杆的瞬时速度随时间变化的表达式;
(2)求第2s末外力F的大小;
(3)如果水平外力从静止起拉动杆2s所做的功为1.2J,求整个回路中产生的焦耳热是多少.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】某物理实验小组采用如图甲所示的装置研究平抛运动
(1)安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是_________
A.保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小
B.保证小球飞出时,初速度水平
C.保证小球在空中运动的时间每次都相等
D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线
(2)某同学每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放,并从斜槽末端水平飞出。改变水平挡板的高度,就改变了小球在板上落点的位置,从而可描绘出小球的运动轨迹。某同学设想小球先后三次做平抛,将水平板依次放在如图乙1、2、3的位置,且l与2的间距等于2与3的间距。若三次实验中,小球从抛出点到落点的水平位移依次为x1、x2、x3,忽略空气阻力的影响,下面分析正确的是_________。
A.x2-x1=x3-x2 B.x2-x1<x3-x2 C.x2-x1>x3-x2 D.无法判断
(3)另一同学通过正确的实验步骤及操作,在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹。部分运动轨迹如图丙所示。图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为L,P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点,P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等。重力加速度为g.可求出小球从P1运动到P2所用的时间为_________,小球抛出时的水平速度为_________。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】在“测定电源的电动势和内阻”实验中,找的电表量程有些偏小,于是采用了如图所示的电路进行测量,其中定值电阻的阻值为3Ω,
的阻值为6Ω,电流表和电压表都为理想电表。
(1)在实物连线图中,缺少几条导线,请在图中补上缺少的几条导线,使之成为一个完整的、正确的电路实物连线图.
(2)调节滑动变阻器阻值的大小,记录多组U、I数据,画出了如图所示的U-I图像,根据图像可计算出该电源的电动势为__________V,电源的内阻为__________Ω。
(3)实际上,电流表的内阻并不等于零,电压表的内阻也不是无限大,从系统误差的角度来看,电源内阻的测量值与真实值相比__________;电源电动势的测量值与真实值相比__________(均填下面选项前的字母)A.偏大 B.偏小 C.准确
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】跳台滑雪是勇敢者的运动,运动员在专用滑雪板上,不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出,在空中飞行一段距离后着陆,这项运动极为壮观.设一位运动员由a点沿水平方向跃起,到山坡b点着陆,如图所示.测得a、b间距离L=40m,山坡倾角θ=30°,山坡可以看成一个斜面.试计算:
(1)运动员起跳后他在空中从a到b飞行的时间.
(2)运动员在a点的起跳速度大小.(不计空气阻力,g取10m/s2)
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,质量为m的小球套在竖直固定的光滑圆环上,在圆环的最高点有一个光滑小孔,一根轻绳的下端系着小球,上端穿过小孔用力拉住,开始时绳与竖直方向夹角为θ小球处于静止状态,现缓慢拉动轻绳,使小球沿光滑圆环上升一小段距离,则下列关系正确的是( )
A. 绳与竖直方向的夹角为θ时,F=2mgcosθ
B. 小球沿光滑圆环上升过程中,轻绳拉力逐渐增大
C. 小球沿光滑圆环上升过程中,小球所受支持力逐渐增大
D. 小球沿光滑圆环上升过程中,小球所受支持力大小不变
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com