如图所示,质量为m
1的物体A 经一轻质弹簧与下方地面上质量为m
2的物体B相连,弹簧的劲度系数为k,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,不计绳与滑轮间的摩擦,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,重力加速度为g.
(1)求弹簧的压缩量;
(2)现施加一恒力F竖直向下拉挂钩,求物块B刚要离开地面时物块A的加速度;
(3)在(2)中,若物块B刚要离开地面时,物块A的速度为v,求从开始施加拉力F到物块B刚要离开地面过程中,弹簧弹力对物块A所做的功;
(4)若在挂钩上挂一质量为m
3的物体C 并从静止开始释放,恰好能使物块B离开地面,求此过程中弹簧弹力对物块A所做的功.
考点分析:
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总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下,经过2s拉开绳索开启降落伞,如图所示是跳伞过程中的v-t图,g取10m/s
2,试根据图象求;
(1)t=1s时运动员的加速度和所受阻力的大小;
(2)估算14s内运动员下落的高度及克服阻力做的功.
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我国发射的“嫦娥一号”卫星发射后首先进入绕地球运行的“停泊轨道”,通过加速再进入椭圆“过渡轨道”,该轨道离地心最近距离为L
1,最远距离为L
2,卫星快要到达月球时,依靠火箭的反向助推器减速,被月球引力“俘获”后,成为环月球卫星,最终在离月心距离L
3的“绕月轨道”上飞行.已知地球半径为R,月球半径为r,地球表面重力加速度为g,月球表面的重力加速度为g/6,求:
(1)卫星在“停泊轨道”上运行的线速度;
(2)卫星在“绕月轨道”上运行的线速度.
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如图所示,一个人用与水平方向成θ=30°角的斜向下的推力F推一个质量为20千克的箱子匀速前进,如图(a)所示,箱子与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.40. 求:
(1)推力F的大小;
(2)若该人不改变力F的大小,只把力的方向变为与水平方向成30°角去拉这个静止的箱子,如图(b),拉力作用2.0秒后撤去,箱子最多还能运动多长距离?(g取10m/s
2)
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某同学在研究平抛运动的实验中,在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹后,又在轨迹上取出a、b、c、d四个点,如图所示(轨迹已擦去),已知小方格纸的边长L=2.5cm,取10m/s
2,请你根据小方格纸上的信息,通过分析计算完成下面几个问题:
(1)小球从a→b,b→c,c→d所经历的时间
(填“相等”或“不相等”);
(2)平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,根据小球从a→b,b→c,c→d的竖直方向位移差,求出小球从a→b,b→c,c→d所经历的时间是
;
(3)根据水平位移,求出小球平抛运动的初速度v
=
;
(4)从抛出点到b点所经历的时间是
.
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某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验,如图,图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为W,当用2条、3条…,完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致.每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.
(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和______
(2)木板倾斜的目的是为了______
(3)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是______
A.橡皮筋处于原长状态 B.橡皮筋仍处于伸长状态
C.小车在两个铁钉的连线处 D.小车已过两个铁钉的连线
(4)在正确操作情况下,打在纸带上的点,并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的______部分进行测量(根据下面所示的纸带回答);
(5)下面是本实验的数据记录表,
| 橡皮筋 做功 | 10个间隔距离 x(m) | 10个间隔时间 T(s) | 小车获得速度 vn(m/s) | 小车速度的平方vn2(m/s)2 |
1 | W | 0.2880 | 0.2 | 1.44 | 2.07 |
2 | 2W | 0.4176 | 0.2 | 2.09 | 4.36 |
3 | 3W | 0.4896 | 0.2 | 2.45 | 5.99 |
4 | 4W | 0.5904 | 0.2 | 2.95 | 8.71 |
5 | 5W | 0.6480 | 0.2 | 3.24 | 10.50 |
从理论上讲,橡皮筋做的功W
n和物体速度v
n变化的关系应是W
n∝______.请运用表中测定的数据在上图所示的坐标系中作出相应的图象,并验证理论的正确性.
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