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如图所示,固定斜面的倾角θ=30°,物体A与斜面之间的动摩擦因数为,轻弹簧下端固...

如图所示,固定斜面的倾角θ=30°,物体A与斜面之间的动摩擦因数为,轻弹簧下端固定在斜面底端,弹簧处于原长时上端位于C点,用一根不可伸长的轻弹簧通过轻质光滑的定滑轮连接物体AB,滑轮右侧绳子与斜面平行,A的质量为2m=4kg,B的质量为m=2kg,初始时物体AC点的距离为L=1m.现给A、B一初速度v0=3m/s,使A开始沿斜面向下运动,B向上运动,物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点.已知重力加速度为g=10m/s2,不计空气阻力,整个过程中,轻绳始终处于伸直状态,求此过程中:

(1)物体A向下运动刚到C点时的速度大小;

(2)弹簧的最大压缩量;

(3)弹簧中的最大弹性势能.

 

(1)2m/s(2)0.4m(3)6J 【解析】试题分析:物体A向下运动到C点的过程中,A的重力势能及AB的动能都减小,转化为B的重力势能和摩擦生热,根据能量守恒定律列式求出物体A向下运动刚到C点时的速度;从物体A接触弹簧到将弹簧压缩到最短后回到C点的过程中,弹簧的弹力和重力做功都为零,根据动能定理求出弹簧的最大压缩量;弹簧从压缩最短到恰好能弹到C点的过程中,根据能量守恒定律求解弹簧中的最大弹性势能. (1)物体A沿斜面向下运动时,B向上做运动,两者加速度大小相等,以AB整体为研究对象,根据牛顿第二定律得: 代入解得:. 由得 (2)设弹簧的最大压缩量为x.物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点,整个过程中,弹簧的弹力和重力对A做功均为零.根据动能定理得: 代入数据解得 (3)弹簧从压缩最短到恰好能弹到C点的过程中,对系统根据能量关系有: 因为 所以  
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考点分析:
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如图所示,质量为5kg的物块自倾角为37°的传送带上由静止下滑,物块经过水平地面CD后进入光滑半圆弧轨道DE,传送带向下匀速转动,其速度v=10m/s,传送带与水平地面之间光滑连接(光滑圆弧BC长度可忽略),传送带AB长度为16m,水平地面 CD长度为6.3 m,物块与水平地面、传送带间的动摩擦因数均为μ=0.5,圆弧DE的半径R=1.125m.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

(1)求物块在传送带上运动时系统产生的热量;

(2)物块到达E点时的速度.

 

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如图所示,在倾角θ=37°的足够长的固定斜面上,有一质量m=1kg的物体,物体与斜面间动摩擦因数μ=0.2.物体受到沿平行于斜面向上的轻细线的拉力F=9.6N的作用,从静止开始运动,经2s绳子突然断了.求绳断后多长时间物体速度大小为22m/s.(结果保留两位有效数字,已知sin37°=0.6,g10m/s2

 

 

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所受重力G1=8N的砝码悬挂在绳PAPB的结点上.PA偏离竖直方向37°角,PB在水平方向,且连在所受重力为G2=100N的木块上,木块静止于倾角为37°的斜面上,如图所示.试求:

(1)绳PB的拉力;

(2)木块与斜面间的摩擦力、弹力.

 

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如图甲所示,一位同学利用光电计时器等器材做验证机械能守恒定律的实验。有一直径为D.质量为m的金属小球由A处由静止释放,下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门,测得A.B间的距离为H)光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t,当地的重力加速度为g。则

1)如图乙所示,用游标卡尺测得小球的直径d=_______cm

2)多次改变高度H,重复上述实验,作出H的变化图像如图丙所示,当图中已知量和重力加速度g及小球的直径d满足表达式________时,可判断消去下落过程中机械能守恒

3)实验中发现动能增加量总是稍小与重力势能减少量,增加下落高度后,则__________(填增加”“减小不变)。

 

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某实验小组在做验证牛顿第二定律实验中.

1)在闭合电键之前,甲同学将实验器材组装成图甲所示.请指出该装置中的错误或不妥之处(只要答出其中的两点即可):_________________________

2)乙同学将上述装置调整正确后进行实验,在实验中得到如图乙所示的一条纸带,图中相邻两计数点之间还有四个点没有画出,由图中的数据可计算得小车加速度为_______m/s2.(保留两位有效数字)

3)丙同学在利用上述调整好的装置进行实验中,保持砂和砂桶的总质量不变,小车自身的质量为M且保持不变,改变小车中砝码的质量m,并测出小车中放不同砝码时所对应的加速度a,以m为横坐标, 为纵坐标,在坐标纸上作出如图丙所示的关系图线,图中纵轴上的截距为b,则小车受到的拉力大小为_____________

 

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