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如图所示,在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,A放在水平地面...

如图所示,在竖直方向上AB两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,A放在水平地面上;BC两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连,C放在固定的光滑斜面上。用手拿住C,使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行。已知AB的质量均为mC的质量为4m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态。释放C后它沿斜面下滑,A刚离开地面时,B获得最大速度,

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求:(1)当物体A从开始到刚离开地面时,物体C沿斜面下滑的距离

(2)斜面倾角α

(3)B的最大速度。

 

(1)(2)30°(3) 【解析】 试题分析:(1)设开始时弹簧压缩的长度为xB得:   ①  (1分) 设当物体A刚刚离开地面时,弹簧的伸长量为xA得:    ②   (1分) 当物体A刚离开地面时,物体B上升的距离以及物体C沿斜面下滑的距离为:     ③  (1分) 由①②③式解得:     ④   (1分) (2)物体A刚刚离开地面时,以B为研究对象,物体B受到重力mg、弹簧的弹力、细线的拉力T三个力的作用,设物体B的加速度为a,根据牛顿第二定律,对B有:      ⑤  (1分) 对A有:     ⑥   (1分) 由②③两式得:      ⑦  (1分) 当B获得最大速度时,有:a=0     ⑧   (1分) 由②⑦⑧式联立,解得      ⑨所以:      ⑩  (1分) (3)由于,弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等,弹簧弹力做功为零,且物体A刚刚离开地面时,B、C两物体的速度相等,设为, 由动能定理得:     ⑪      (2分) 由①④⑩⑪式,解得:            (1分) 考点:本题考查牛顿运动定律,动能定理,以及胡克定律等。
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考点分析:
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如图所示,由于街道上的圆形污水井盖破损,临时更换了—个稍大于井口的红色圆形平板塑料盖.为了测试因塑料盖意外移动致使盖上的物块滑落入污水井中的可能性,有人做了一个实验:将一个可视为质点、质量为m的硬橡胶块置于塑料盖的圆心处,给塑料盖一个沿径向的水平向右的初速度v0,实验的结果是硬橡胶块恰好与塑料盖分离.设硬橡胶块与塑料盖间的动摩擦因数为μ,塑料盖的质量为2m、半径为R,假设塑料盖与地面之间的摩擦可忽略,且不计塑料盖的厚度.

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(1)求硬橡胶块与塑料盖刚好分离时的速度大小;

(2)通过计算说明实验中的硬橡胶块是落入井内还是落在地面上

 

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一工件置于水平地面上,其AB段为一半径R=1.0 m的光滑圆弧轨道,BC段为一长度L=0.5 m的粗糙水平轨道,二者相切于B点,整个轨道位于同一竖直平面内,P点为圆弧轨道上的一个确定点.一可视为质点的物块,其质量m=0.2 kg,与BC间的动摩擦因数μ1=0.4.工件质量M=0.8 kg,与地面间的动摩擦因数μ2=0.1.(取g=10 m/s2)

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(1)若工件固定,将物块由P点无初速度释放,滑至C点时恰好静止,求PC两点间的高度差h

(2)若将一水平恒力F作用于工件,使物块在P点与工件保持相对静止,一起向左做匀加速直线运动,求F的大小

 

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一辆卡车,它急刹车时的加速度的大小是5 m/s2,如果要求它在急刹车后22.5 m内必须停下,假设卡车刹车过程做的是匀减速直线运动.

求:(1)它的行驶速度不能超过多少;

(2)在此刹车过程中所用的时间;

(3)在此过程中卡车的平均速度

 

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用如图甲所示的实验装置来验证牛顿第二定律,为消除摩擦力的影响,实验前必须平衡摩擦力。

(1)某同学平衡摩擦力时是这样操作的:将小车静止地放在水平长木板上,把木板不带滑轮的一端慢慢垫高,如图乙,直到小车由静止开始沿木板向下滑动为止。请问这位同学的操作是否正确?

答:____________________________。(填正确或错误)

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(2)如果这位同学按如(1)中的操作,然后不断改变对小车的拉力F,他得到M(小车质量)保持不变情况下的aF图线是下图中的________(将选项代号的字母填在横线上)。

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(3)打点计时器使用的交流电频率f=50 Hz。下图是某同学在正确操作下获得的一条纸带,ABCDE每两点之间还有4个点没有标出。写出用s1s2s3s4以及f来表示小车加速度的计算式:a=________________。根据纸带所提供的数据,算得小车的加速度大小为______ m/s2(结果保留两位有效数字)。

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在“探究功与物速度变化关系”的实验中,每次选取纸带后,我们应选取纸带上的哪些点来求小车的速度(  )

A.间距均匀的

B.间距不均匀的

C.间距均匀的与不均匀的都可

D.最好是间距均匀的,若纸带上没有间距均匀的,也可用间距不均匀的

 

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