如題9圖所示,輕彈簧一端固定在與斜面垂直的擋板上,另一端點在O位置。質(zhì)量為m的物塊A(可視為質(zhì)點)以初速度從斜面的頂端P點沿斜面向下運動,與彈簧接觸后壓縮彈簧,將彈簧右端壓到O′點位置后,A又被彈簧彈回。物塊A離開彈簧后,恰好回到P點。已知OP的距離為,物塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,斜面傾角為。求:

(1)O點和O′點間的距離 ;

(2)彈簧在最低點O′處的彈性勢能 ;

(3)在輕彈簧旁邊并排放置另一根與之完全相同的彈簧,一端與擋板固定。若將另一個與A材料相同的物塊B(可視為質(zhì)點)與兩根彈簧右端拴接,設(shè)B的質(zhì)量為,。將AB并排在一起,使兩根彈簧仍壓縮到O′點位置,然后從靜止釋放,若A離開B后最終未沖出斜面,求需滿足的條件?


牛頓第二定律的應(yīng)用、動能定理、功和能的關(guān)系。C2、E2、E6。

【答案解析】(1)從P點又回到P

得:

(2)從點到P

(3)分離時:,,

A

B

得:,即彈簧處于原長處,A、B兩物體分離。

點到O點:

得:

分離后,A繼續(xù)上升到靜止

得:

【思路點撥】求解彈簧模型綜合應(yīng)用問題的關(guān)鍵是搞清物體在運動過程中的彈簧的形變量,明確兩物體要分離時的臨界條件—兩物體加速度相等,物體之間沒有相互擠壓,這樣依題中告知的條件和牛頓第二定律、動能定理求解相關(guān)物理量。它屬于能力檢測題。


練習冊系列答案
相關(guān)習題

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如圖,重量相等的兩個完全相同小球,用輕繩連接靜止在粗糙水平面上.現(xiàn)用豎直向上的較小的力作用在連接兩球輕繩的中點,緩慢增大,到兩球剛要運動的過程中,下列說法正確的是

A. 地面對球的支持力變大

B. 地面對球的支持力變小

C. 球受到的摩擦力變小

D. 球受到的摩擦力變大

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在2008年北京殘奧會開幕式上,運動員手拉繩索向上攀登,最終點燃了主火炬,體現(xiàn)了殘疾運動員堅忍不拔的意志和自強不息的精神。為了探究上升過程中運動員與繩索和吊椅間的作用,可將過程簡化。一根不可伸縮的輕繩跨過輕質(zhì)的定滑輪,一端掛一吊椅,另一端被坐在吊椅上的運動員拉住,如圖所示。設(shè)運動員的質(zhì)量為65kg,吊椅的質(zhì)量為15kg,不計定滑輪與繩子間的摩擦。重力加速度取g=10m/s2。當運動員與吊椅一起正以加速度a=1m/s2上升時,試求:

(1)運動員豎直向下拉繩的力;   

(2)運動員對吊椅的壓力。

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如圖所示,一塊足夠大的光滑平板放置在水平面上,能繞水平固定軸自由轉(zhuǎn)動從而實現(xiàn)調(diào)節(jié)其與水平面所成的傾角.板上一根長為的輕細繩一端系住一個質(zhì)量為的小球,另一端固定在板上的點.當平板傾角為時,先將輕繩平行于水平軸拉直,然后給小球以沿著平板并與輕繩垂直的初速度,則

A.若,則輕繩對小球的拉力大小為N

B.若,則小球相對于水平面可上升的最大高度為0.7m

C.小球能在平板上繞點做完整的圓周運動必須滿足的條件為

D.小球能在平板上繞點做完整的圓周運動必須滿足的條件為

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在升降電梯內(nèi)的地板上放一體重計,電梯靜止時,曉敏同學站在體重計上,體重計示數(shù)為50 kg,電梯運動過程中,某一段時間內(nèi)曉敏同學發(fā)現(xiàn)體重計示數(shù)如圖所示,在這段時間內(nèi)下列說法中正確的是

A.曉敏同學所受的重力變小了

B.曉敏對體重計的壓力等于體重計對曉敏的支持力

C.電梯一定在豎直向下運動

D.電梯的加速度大小為g/5,方向一定豎直向下

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如圖所示,A、B質(zhì)量分別為mA=1kg,mB=2kg,AB間用彈簧連接著,彈簧彈性系數(shù)k=100N/m,輕繩一端系在A上,另一端跨過定滑輪,B為套在輕繩上的光滑圓環(huán),另一圓環(huán)C固定在桌邊,BC擋住而靜止在C上,若開始時作用在繩子另一端的拉力F為零,此時A處于靜止且剛沒接觸地面,F(xiàn)用恒定拉力F=15N拉繩子,恰能使B離開C但不能繼續(xù)上升,不計摩擦且彈簧沒超過彈性限度,求

(1)B剛要離開C時A的加速度, (2)若把拉力F改為F=30N,則B剛要離開C時,A的速度。

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如圖所示,在同一豎直平面內(nèi)的兩正對著的相同半圓光滑軌道,相隔一定的距離,虛線沿豎直方向,一小球能在其間運動,今在最高點A與最低點B各放一個壓力傳感器,測試小球?qū)壍赖膲毫,并通過計算機顯示出來,當軌道距離變化時,測得兩點壓力差與距離x的圖像如圖,g取10 m/s2,不計空氣阻力,求:

(1)小球的質(zhì)量為多少?

(2)若小球的最低點B的速度為20 m/s,為使小球能沿軌道運動,x的最大值為多少?

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如圖所示,表面光滑的斜面體固定在水平地面上,質(zhì)量相等的A、B兩物體用一輕質(zhì)彈簧連接著,B的上端用一平行斜面的細線拴接在斜面上的固定裝置上,斜面的傾角為30°,當細線突然斷開時, A、B兩物體的瞬時加速度大小分別為(     )

A. B.、     C.0、    D.、

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某電視臺娛樂節(jié)目,要求選手要從較高的平臺上以水平速度v0躍出后,落在水平傳送帶上,已知平臺與傳送帶高度差H= 1.8m,水池寬度S0=1.2m,傳送帶AB間的距離L0= 20.85m,由于傳送帶足夠粗糙,假設(shè)人落到傳送帶上后瞬間相對傳送帶靜止,經(jīng)過一個△t= 0.5s反應(yīng)時間后,立刻以a=2m/s2,方向向右的加速度跑至傳送帶最右端。

   (1)若傳送帶靜止,選手以v0= 3m/s水平速度從平臺躍出,求從開始躍出到跑至傳送帶右端經(jīng)歷的時間。

  (2)若傳送帶以u=1m/s的恒定速度向左運動,選手若要能到達傳送帶右端,則從高臺上躍出的水平速度V1至少多大?

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