如图所示,离水平地面高1.5L的一个光滑小定滑轮上,静止地搭着一根链条.该链条长为L,质量为m(可以看作质量分布均匀).由于受到一个小小的扰动,链条开始无初速滑动,最后落到水平面上.问:
(1)当该链条的一端刚要接触地面的瞬间(整个链条还在空间),链条的速度是多大?
(2)现在用一根细绳的一端a系住链条的一端,轻绳跨过定滑轮后,将绳拉紧,并在其另一端b用竖直向下的力F缓慢地拉链条,使它仍然搭到定滑轮上去,最终重新静止在定滑轮上,那么拉力F做的功是多少?(不计空气阻力)
考点分析:
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设地球的质量为M且绕太阳做匀速圆周运动,有一质量为m的飞船由静止开始从P点在恒力F的作用下沿PD方向做匀加速直线运动,一年后在D点飞船掠过地球上空,再过三个月,飞船在Q处掠过地球上空,如图所示,根据以上条件,求地球与太阳间的万有引力大小. (设太阳与地球的万有引力作用不改变飞船所受恒力F的大小和方向,飞船到地球表面的距离远小于地球与太阳间的距离)
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如图所示,质量为M=20kg的平板车静止在光滑的水平面上;车上最左端停放着质量为m=5kg的电动车,电动车与平板车上的挡板相距L=5m.电动车由静止开始向右做匀加速运动,经时间t=2s电动车与挡板相碰,问:
(1)碰撞前瞬间两车的速度大小各为多少?
(2)若碰撞过程中无机械能损失,且碰后电动机关闭并刹车,使电动车只能在平板车上滑动,要使电动车不脱离平板车,它们之间的动摩擦因数至少多大?
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物体A、B都静止在同一水平面上,它们的质量分别是m
A和m
B,与水平面之间的动摩擦因数分别为μ
A和μ
B.用平行于水平面的力F分别拉物体A、B,得到加速度a和拉力F的关系图象分别如图中A、B所示.
(1)利用图象求出两个物体的质量m
A和m
B.
甲同学分析的过程是:从图象中得到F=12N时,A物体的加速度a
A=4m/s
2,B物体的加速度a
B=2m/s
2,根据牛顿定律导出:
,∴m
A=3kg,m
B=6kg
乙同学的分析过程是:从图象中得出直线A、B的斜率为:k
A=tan45°=1,k
B=tan26°34′=0.5,而
,∴m
A=1kg,m
B=2kg
请判断甲、乙两个同学结论的对和错,并分析错误的原因.如果两个同学都错,分析各自的错误原因后再计算正确的结果.
(2)根据图象计算A、B两物体与水平面之间动摩擦因数μ
A和μ
B的数值.
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质量为m的小球B用一根轻质弹簧连接.现把它们放置在竖直固定的内壁光滑的直圆筒内,平衡时弹簧的压缩量为x
,如图所示,小球A从小球B的正上方距离为3x
的P处自由落下,落在小球B上立刻与小球B粘连在一起向下运动,它们到达最低点后又向上运动,并恰能回到0点(设两个小球直径相等,且远小于x
略小于直圆筒内径),已知弹簧的弹性势能为
,其中k为弹簧的劲度系数,△x为弹簧的形变量.求:
(1)小球A质量.
(2)小球A与小球B一起向下运动时速度的最大值.
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在光滑水平面上有一个静止的质量为M的木块,一颗质量为m的子弹以初速v0水平射入木块,且陷入木块的最大深度为d.设冲击过程中木块的运动位移为s,子弹所受阻力恒定.试证明:s<d.
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