【題目】如圖所示,傾角為的固定斜面與足夠長的水平面平滑對接,一勁度系數(shù)N/m的輕質(zhì)彈簧的上端固定于斜面頂端,另一端固連一質(zhì)量kg的光滑小球A,跟A緊靠的物塊B(質(zhì)量也為)與斜面間的動摩擦因數(shù),且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。圖中施加在B上的力N,方向沿斜面向上,AB均處于靜止?fàn)顟B(tài),且斜面對B恰無摩擦力.當(dāng)撤除力后,AB一起沿斜面下滑到某處時分離,分離后A一直在斜面上運動,B繼續(xù)沿斜面下滑.已知:,,重力加速度

(1)AB分離后A能否再回到出發(fā)點?請簡述理由.

(2)AB分離時B的速度為多大?

【答案】(1)A不能回到出發(fā)點。因為小球與物塊一起下滑過程,物塊對小球的彈力做負(fù)功而使小球的機械能減少了 (2)

【解析】

A不能回到出發(fā)點,因為小球與物塊一起下滑過程,物體對小球的彈力做負(fù)功而使小球的機械能減少,當(dāng)AB分離時,AB具有相同的加速度與速度,根據(jù)牛頓第二定律求的彈簧的伸長量,在利用動能定理求的速度。

(1)A不能回到出發(fā)點。因為小球與物塊一起下滑過程,物塊對小球的彈力做負(fù)功而使小球的機械能減少了。

(2)未撤除力時,對AB整體,根據(jù)平衡條件得

其中彈簧彈力

解得彈簧的壓縮量:m

分離時,AB間無彈力作用,但速度和加速度仍相等,根據(jù)牛頓第二定律

B

其中 ,解得

A 其中彈簧彈力

解得分離時彈簧的伸長量:m

可見AB整體從開始運動到分離,彈簧彈力做功為零,根據(jù)動能定理

解得分離時物塊B的速度:m/s

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,現(xiàn)提供如圖所示的實驗裝置,請回答下列問題:

1)為了消除小車與水平木板之間的摩擦力的影響應(yīng)采取的方法是______

A.將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運動

B.將木板帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運動

C.將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動

D.將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車能夠靜止在木板上

2某學(xué)生在平衡摩擦力時,使得長木板傾角偏大.他所得到的a-F關(guān)系是圖2中的哪條圖線______(圖中a是小車的加速度,F是細(xì)線作用于小車的拉力).

3)在實驗中,有同學(xué)得到一條打點的紙帶,取打點清晰部分做如下標(biāo)記,如圖所示,已知相鄰計數(shù)點間還有4個點沒有畫出來,打點計時器的電源頻率為50Hz,則小車加速度的大小為____m/s2。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

4消除小車與水平木板之間摩擦力的影響后,要用鉤碼總重力代替小車所受的拉力,此時鉤碼質(zhì)量m與小車總質(zhì)量M之間應(yīng)滿足的關(guān)系為__________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,足夠長的氣缸豎直放置,其橫截面積S=1×10-3m2,氣缸內(nèi)有質(zhì)量m=2kg的活塞,活塞與氣缸壁之間密封良好,不計摩擦.開始時活塞被銷釘K固定于圖示位置,離缸底L1=12cm,此時氣缸內(nèi)被封閉氣體的壓強p1=1.5×105Pa,溫度T1=300K.大氣壓p0=1.0×105Pa,取重力加速度g=10m/s2

(1)現(xiàn)對密閉氣體加熱,當(dāng)溫度升到T2=400K時,其壓強p2多大?

(2)此后拔去銷釘K,活塞開始向上運動,當(dāng)它最后靜止在某一位置時,氣缸內(nèi)氣體的溫度降為T3=360K,則這時活塞離缸底的距離L3為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一輕彈簧左端固定在長木板M的左端,右端與小木塊m連接,且m、MM與地面間接觸光滑.開始時,mM均靜止,現(xiàn)同時對m、M施加等大反向的水平恒力F1F2,從兩物體開始運動以后的整個運動過程中,彈簧形變不超過其彈性限度,對于mM和彈簧組成的系統(tǒng)( )

A. 由于F1、F2等大反向,故系統(tǒng)機械能守恒

B. 當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時,m、M各自的動能最大

C. 由于F1、F2大小不變,所以m、M各自一直做勻加速運動

D. 由于F1、F2等大反向,故系統(tǒng)的動量始終為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】遠(yuǎn)距離輸電線路的示意圖如圖所示,若發(fā)電機的輸出電壓不變,則下列敘述中正確的是(

A. 升壓變壓器的原線圈中的電流與用戶用電設(shè)備消耗的功率無關(guān)

B. 輸電線中的電流只由升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比決定

C. 當(dāng)用戶用電器的總電阻減少時,輸電線上損失的功率增大

D. 升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,小球質(zhì)量為m,被三根質(zhì)量不計的勁度系數(shù)相同的彈簧A、B、C拉住,彈簧間的夾角均為120°。小球平衡時,A、B、C的伸長量之比為3:3:1,當(dāng)剪斷C瞬間,小球的加速度大小及方向為(

A. g/2,豎直向上 B. g/2,豎直向下

C. g/4,豎直向上 D. g/4,豎直向下

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在用自由落體法探究動能定理的實驗中,

(1)為完成此實驗,除了圖1中所給的器材,以下所列器材中必需的有______ .(填字母)

A.毫米刻度尺B.秒表C.天平D.低壓交流6V電源

(2)圖2為實驗打下的紙帶,紙帶上的點都是連續(xù)打下的點.已知打點計時器所用交流電源周期為T,重力加速度為g.量得A、B、C各點到起點O(打下的第一個點)的長度分別是h1、h2、h3.已知重錘質(zhì)量為m,從起點OB點重錘所受重力做功WG= ______ ,動能增加量△EK= ______ .(用題中所給字母表示)

(3)在實驗中,WG和△EK并不嚴(yán)格相等,產(chǎn)生誤差的主要原因是______

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角為的粗糙斜劈放在粗糙水平面上,物體a放在斜劈上,輕質(zhì)細(xì)線一端固定在物體a上,另一端繞過光滑的輕質(zhì)滑輪固定在c點,滑輪2下懸掛物體b,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將固定點c向右移動少許,而a與斜劈始終靜止,則( )

A. 細(xì)線對物體a的拉力一定增大

B. 斜劈對地面的壓力一定減小

C. 斜劈對物體a的摩擦力一定增大

D. 地面對斜劈的摩擦力一定增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩個中間有孔的質(zhì)量為M的小球A、B用一輕彈簧相連,套在一水平光滑橫桿上,兩個小球下面分別連一輕彈簧,兩輕彈簧下端同系在一質(zhì)量為m的小球C上,如圖所示.已知三根輕彈簧的勁度系數(shù)都為k,三根輕彈簧剛好構(gòu)成一等邊三角形,則下列說法中正確的是( )

A. 水平橫桿對質(zhì)量為M的小球的支持力為2Mg+mg

B. 連接質(zhì)量為m的小球的輕彈簧的彈力為

C. 連接質(zhì)量為m的小球的輕彈簧的伸長量為

D. 套在水平橫桿上的輕彈簧的形變量為

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