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如图所示,质量mB=3.5kg的物体B通过一轻弹簧固连在地面上,弹簧的劲度系数k=100N/m.一轻绳一端与物体B连接,绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2后,另一端与套在光滑直杆顶端的、质量mA=1.6kg的小球A连接.已知直杆固定,杆长L为0.8m,且与水平面的夹角θ=37°.初始时使小球A静止不动,与A端相连的绳子保持水平,此时绳子中的张力F为45N. 已知A O1=0.5m,绳子不可伸长.现将小球A从静止释放(重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:

(1)在释放小球A前弹簧的形变量;

(2)若直线C O1与杆垂直,求物体A运动到C点的过程中绳子拉力对物体A所做的功;

(3)求小球A运动到底端D点时的速度.

(1)释放小球A前,物体B处于平衡状态:       

故弹簧被拉长了0.1cm

(2)小球从杆顶端运动到C点的过程,由动能定理:

       

物体B下降的高度                             

由此可知,此时弹簧被压缩了0.1m,则弹簧的弹性势能在初、末状态相同。

再以A、B和弹簧为系统,由机械能守恒:                                     

对小球进行速度分解可知,小球运动到C点时物体B的速度      

由以上几式联立可得:

(3)因杆长L=0.8m,故

故DO1=AO1,弹簧的伸长量依然为0.1m.,与最初状态相比,弹簧的弹性势能相同,物体B又回到了初始位置,其重力势能也与最初状态相同。

在D点对A的速度进行分解可得: 

由机械能守恒:                                               

联立可得小球A运动到杆的底端D点时的速度:

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,质量mB=3.5kg的物体B通过一轻弹簧固连在地面上,弹簧的劲度系数k=100N/m.一轻绳一端与物体B连接,绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2后,另一端与套在光滑直杆顶端的、质量mA=1.6kg的小球A连接.已知直杆固定,杆长L为0.8m,且与水平面的夹角θ=37°.初始时使小球A静止不动,与A端相连的绳子保持水平,此时绳子中的张力F为45N. 已知A O1=0.5m,绳子不可伸长.现将小球A从静止释放(重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:

1.在释放小球A前弹簧的形变量;

2.若直线C O1与杆垂直,求物体A运动到C点的过程中绳子拉力对物体A所做的功;

3.求小球A运动到底端D点时的速度.

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,质量mB=3.5kg的物体B通过一轻弹簧固连在地面上,弹簧的劲度系数k=100N/m.一轻绳一端与物体B连接,绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2后,另一端与套在光滑直杆顶端的、质量mA=1.6kg的小球A连接。已知直杆固定,杆长L为0.8m,且与水平面的夹角θ=37°。初始时使小球A静止不动,与A端相连的绳子保持水平,此时绳子中的张力F为45N。已知AO1=0.5m,重力加速度g取10m/s2,绳子不可伸长.现将小球A从静止释放,则:

(1)在释放小球A之前弹簧的形变量;

(2)若直线CO1与杆垂直,求物体A运动到C点的过程中绳子拉力对物体A所做的功;

(3)求小球A运动到底端D点时的速度。

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

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【小题1】在释放小球A前弹簧的形变量;
【小题2】若直线C O1与杆垂直,求物体A运动到C点的过程中绳子拉力对物体A所做的功;
【小题3】求小球A运动到底端D点时的速度.

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(1)在释放小球A之前弹簧的形变量;

(2)若直线CO1与杆垂直,求物体A运动到C点的过程中绳子拉力对物体A所做的功;

(3)求小球A运动到底端D点时的速度。

 

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