如圖,質(zhì)量為m1的物體A 經(jīng)一輕質(zhì)彈簧與下方地面上的質(zhì)量為m2的物體B 相連,彈簧的勁度系數(shù)為k , A .B 都處于靜止?fàn)顟B(tài)。一條不可伸長(zhǎng)的輕繩繞過(guò)輕滑輪,一端連物體A ,另一端連一輕掛鉤。開始時(shí)各段繩都處于伸直狀態(tài),A 上方的一段繩沿豎直方向,F(xiàn)在掛鉤上掛一質(zhì)量為m3的物體C 并從靜止?fàn)顟B(tài)釋放,已知它恰好能使B 離開地面但不繼續(xù)上升。若將C 換成另一個(gè)質(zhì)量為(m1+ m3)的物體D ,仍從上述初始位置由靜止?fàn)顟B(tài)釋放,則這次B 剛離地時(shí)D的速度的大小是多少?已知重力加速度為g 。

開始時(shí),A.B 靜止,設(shè)彈簧壓縮量為x1,有

kx1=m1g   ①

掛C并釋放后,C向下運(yùn)動(dòng),A 向上運(yùn)動(dòng),設(shè)B剛要離地時(shí)彈簧伸

長(zhǎng)量為x2,有kx2=m2g    ②

B不再上升,表示此時(shí)A 和C的速度為零,C已降到其最低點(diǎn)。

由機(jī)械能守恒,與初始狀態(tài)相比,彈簧彈性勢(shì)能的增加量為

ΔE=m3g(x1+x2)-m1g(x1+x2)   ③

C換成D后,當(dāng)B剛離地時(shí)彈簧勢(shì)能的增量與前一次相同,

由能量關(guān)系得

(m3+m1)v2+m1v2=(m3+m1)g(x1+x2)-m1g(x1+x2)-ΔE    ④

由③ ④ 式得(m3+2m1)v2=m1g(x1+x2)     ⑤

由①②⑤式得v=

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,傾角為θ的直角斜面體固定在水平地面上,其頂端固定有一輕質(zhì)定滑輪,輕質(zhì)彈簧和輕質(zhì)細(xì)繩相連,一端接質(zhì)量為m2的物塊B,物塊B放在地面上且使滑輪和物塊間的細(xì)繩豎直,一端連接質(zhì)量為m1的物塊A,物塊A放在光滑斜面上的P點(diǎn)保持靜止,彈簧和斜面平行,此時(shí)彈簧具有的彈性勢(shì)能為Ep.不計(jì)定滑輪、細(xì)繩、彈簧的質(zhì)量,不計(jì)斜面、滑輪的摩擦,已知彈簧勁度系數(shù)為k,P點(diǎn)到斜面底端的距離為L(zhǎng).現(xiàn)將物塊A緩慢斜向上移動(dòng),直到彈簧剛恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)的位置,并由靜止釋放物塊A,當(dāng)物塊B剛要離開地面時(shí),物塊A的速度即變?yōu)榱,求?BR>(1)當(dāng)物塊B剛要離開地面時(shí),物塊A的加速度;
(2)在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物塊A最大速度的大小.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,小圓環(huán)A系著一個(gè)質(zhì)量為m2的物塊并套在另一個(gè)豎直放置的大圓環(huán)上,有一細(xì)線一端拴在小圓環(huán)A上,另一端跨過(guò)固定在大圓環(huán)最高點(diǎn)B的一個(gè)小滑輪后吊著一個(gè)質(zhì)量為m1的物塊.如果小圓環(huán)、滑輪、繩子的大小和質(zhì)量以及相互之間的摩擦都可以忽略不計(jì),繩子又不可伸長(zhǎng),若平衡時(shí)弦AB所對(duì)應(yīng)的圓心角為α,則兩物塊的質(zhì)量比m1:m2應(yīng)為( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,已知輕彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)所具有的彈性勢(shì)能Ep=
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kx2.其中k為彈簧的勁度系數(shù),x為其形變量.現(xiàn)有質(zhì)量為m1的物塊與勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連并靜止地放在光滑的水平桌面上,彈簧的另一端固定,按住物塊m1,彈簧處于自然長(zhǎng)度,在m1的右端連一細(xì)線并繞過(guò)光滑的定滑輪接一個(gè)掛鉤.現(xiàn)在將質(zhì)量為m2的小物體輕輕地掛在掛鉤上.設(shè)細(xì)線不可伸長(zhǎng),細(xì)線、掛鉤、滑輪的質(zhì)量及一切摩擦均不計(jì),釋放m1,求:
(1)m1速度達(dá)最大值時(shí)彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度.
(2)m1的最大速度值.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng),質(zhì)量為m1的物塊A置于光滑水平面上,在A的水平上表面左端放一質(zhì)量為m2的物體B(物體B可視為質(zhì)點(diǎn)),B與A的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.A和B一起以相同的速度V 向右運(yùn)動(dòng),在A與豎直墻壁碰撞過(guò)程中無(wú)機(jī)械能損失,要使B一直不從A上掉下來(lái),V必須滿足什么條件?( 用m1、m2,L 及μ表示)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,小圓環(huán)A系著一個(gè)質(zhì)量為m2的物塊并套在另一個(gè)豎直放置的大圓環(huán)上,有一細(xì)線一端拴在小圓環(huán)A上,另一端跨過(guò)固定在大圓環(huán)最高點(diǎn)B的一個(gè)小滑輪后吊著一個(gè)質(zhì)量為m1的物塊.如果小圓環(huán)、滑輪、繩子的大小和質(zhì)量以及相互之間的摩擦都可以忽略不計(jì),繩子又不可伸長(zhǎng),若平衡時(shí)弦AB所對(duì)應(yīng)的圓心角為α,則兩物塊的質(zhì)量比m1:m2應(yīng)為( 。
A、cos
a
2
B、sin
a
2
C、2sin
a
2
D、2cos
a
2

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