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如图所示,PQ为一固定水平放置的光滑细长杆,质量均为m的两小球A、B穿于其上,两...

如图所示,PQ为一固定水平放置的光滑细长杆,质量均为m的两小球A、B穿于其上,两球被穿于杆上的轻弹簧相连.在A、B两球上还系有长度为2L的轻线,在轻线中间系有质量不计的光滑定滑轮E,C、D球质量分别为m和2m,用轻绳连接并跨过定滑轮.释放C、D后,当C、D球运动时轻弹簧长度也为L,已知劲度系数为K,(弹簧在弹性限度内,重力加速度为g)
求:
(1)C、D球运动时,连接C、D的轻绳中张力T;
(2)求细杆对A球的弹力FA大小;
(3)求弹簧的原始长度?

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(1)释放C、D后,C、D都做匀变速运动,加速度大小相等,由整体法根据牛顿第二定律求出它们的加速度大小,再对C球研究,由牛顿第二定律求出连接C、D的轻绳中张力T; (2)对滑轮研究,竖直方向上力平衡,求出AE线的拉力,再对A球研究,由平衡条件求出细杆对A球的弹力FA大小. (3)对A球研究,由平衡条件得到弹簧的弹力,由胡克定律求出弹簧的压缩量,再求出弹簧的原始长度. 【解析】 C、D球在竖直方向做匀变速运动,则它们的加速度大小为:a== 以C球为研究对象,则有:T-mg=ma               得轻绳的拉力为:T=mg+ma=mg (2)对滑轮,设AE线的拉力为T1,有:2T1cos30°=2T     得:T1= 对A球,在竖直方向:FA=mg+T1sin60°              得:FA= (3)对A球:在水平方向有:F弹=T1cos60°         得:F弹=        弹簧被压缩,所以弹簧原长:L=L+x=L+=L+ 答:(1)C、D球运动时,连接C、D的轻绳中张力为mg; (2)细杆对A球的弹力FA大小为; (3)弹簧的原始长度是L+.
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考点分析:
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已知地球半径为R,一个静止在赤道上空的热气球(不计气球离地高度)绕地心运动的角速度为ω,一颗人造地球卫星的圆形轨道距地面高度为h,地球质量、热气球质量和人造地球卫星和质量分别用M、m和m1表示,M、m、m1及引力常量G为未知量,根据上述条件,有位同学列出经下一两个式子:对热气球有manfen5.com 满分网,对人造地球卫星有manfen5.com 满分网.该同学利用上面两个式子解出了人造地球卫星绕地球运行的角速度ω.你认为这个同学的解法是否正确?若认为正确,请算出结果,若认为不正确,请说明理由,并补充一个条件后,再求出ω(要求分三次补充不同的条件求解).
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manfen5.com 满分网如图,一个质量为0.6kg 的小球以某一初速度从P点水平抛出,恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力,进入圆弧时无机械能损失).已知圆弧半径R=0.3m,θ=60°,小球到达A点时的速度 vA=4m/s.(取g=10m/s2)求:
(1)小球做平抛运动的初速度v
(2)P点与A点的水平距离和竖直距离;
(3)小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力.
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如图所示,质量M=0.1kg的有孔小球穿在固定的足够长的斜杆上,斜杆与水平方向的夹角θ=37°,球与杆间的动摩擦因数μ=0.5.小球受到竖直向上的恒定拉力F=1.2N后,由静止开始沿杆斜向上做匀加速直线运动.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g 取10m/s2)求:
(1)斜杆对小球的滑动摩擦力的大小;
(2)小球的加速度;
(3)最初2s 内小球的位移.

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如图所示,质量不同的两个物体A和B,用跨过定滑轮的细绳相连.开始时B放在水平桌面上,A离地面有一定的高度,从静止开始释放让它们运动,在运动过程中B始终碰不到滑轮,A着地后不反弹.滑轮与轴处摩擦不计,绳子和滑轮质量不计.用此装置可测出B物体与水平桌面间的动
摩擦因数μ.
(1)在本实验中需要用到的测量工具是    ;需要测量的物理量是    (详细写出物理量名称及符号).
(2)动摩擦因数的表达式为μ=   
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为了“探究加速度与力、质量的关系”,现提供如图1所示实验装置.请思考探究思路并回答下列问题:
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(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是______
A.将不带滑轮的木板一端垫高适当,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B.将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动
C.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动
(2)在“探究加速度与力、质量关系”的实验中,得到一条打点的纸带,如图2所示,已知相邻计数点间的时间间隔为T,且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出,则小车加速度的表达式为a=______
(3)消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后,可用钩码总重力代替小车所受的拉力,此时钩码质量m与小车总质量M之间应满足的关系为______
(4)在“探究加速度与质量的关系”时,保持砝码质量不变,改变小车质量m,得到的实验数据如下表:
实验次数12345
小车加速度a/ms-20.770.380.250.190.16
小车质量m/kg0.200.400.600.801.00
为了验证猜想,请在坐标系中作出最能直观反映a与m之间关系的图象.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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