如圖甲所示,在豎直平面內(nèi)有一個(gè)直角三角形斜面體,傾角θ為300,斜邊長(zhǎng)為x0,以斜面頂部O點(diǎn)為坐標(biāo)軸原點(diǎn),沿斜面向下建立一個(gè)一維坐標(biāo)x軸。斜面頂部安裝一個(gè)小的定滑輪,通過(guò)定滑輪連接兩個(gè)物體A、B(均可視為質(zhì)點(diǎn)),其質(zhì)量分別為m1、m2,所有摩擦均不計(jì) ,開(kāi)始時(shí)A處于斜面頂部,并取斜面底面所處的水平面為零重力勢(shì)能面,B物體距離零勢(shì)能面的距離為x0/2;現(xiàn)加在A物體上施加一個(gè)平行斜面斜向下的恒力F,使A由靜止向下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)A向下運(yùn)動(dòng)位移x0時(shí),B物體的機(jī)械能隨x軸坐標(biāo)的變化規(guī)律如圖乙,則結(jié)合圖象可求:

(1)B質(zhì)點(diǎn)最初的機(jī)械能E1和上升x0時(shí)的機(jī)械能E2;

(2)恒力F的大小。


【答案】,

【考點(diǎn)】功能關(guān)系,牛頓第二定律

【解析】(1)B物體的最初的動(dòng)能為零。B物體的重力勢(shì)能為; (1分)

故B物體的機(jī)械能為     (1分)

        上升x0后由圖像可求:  ,(2分)

 得B物體的機(jī)械能為:       (1分)

(2)因?yàn)镕是恒力,所以AB系統(tǒng)以恒定的加速度運(yùn)動(dòng)。當(dāng)B運(yùn)動(dòng)時(shí)它的機(jī)械能為零,可得:

,   求得:     (2分)

    由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求得B的加速度:       (2分)

對(duì)A、B組成的物體,由牛頓第二定律得:

               (2分) 

得恒力:         (1分)


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


一物體在粗糙的水平面上受到水平拉力作用,在一段時(shí)間內(nèi)的速度隨時(shí)間變化情況如圖所示.則拉力的功率隨時(shí)間變化的圖象可能選中的(g取10m/s2)( 。

 

A.

B.

C.

D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


甲乙兩物體分別從高10m處和高20m處同時(shí)由靜止自由下落,不計(jì)空氣阻力,下面幾種說(shuō)法中正確的是

A.落地時(shí)甲的速度是乙的1/2   
B.落地的時(shí)間甲是乙的2倍
C.下落1s時(shí)甲的速度與乙的速度相同
D.甲、乙兩物體在最后1s內(nèi)下落的高度相等

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


豎直上拋一球,球又落回原處,已知空氣阻力的大小正比于球的速度,則以下說(shuō)法正確的是

A.上升過(guò)程中克服重力做的功大于下降過(guò)程中重力做的功

B.上升過(guò)程中克服重力做的功小于下降過(guò)程中重力做的功

C.上升過(guò)程中克服重力做功的平均功率大于下降過(guò)程中重力做功的平均功率

D.上升過(guò)程中克服重力做功的平均功率等于下降過(guò)程中重力做功的平均功率

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


某同學(xué)嘗試用橡皮筋等器材探究力的平行四邊形定則,他找到兩條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物,以及刻度尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、釘子,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):將兩條橡皮筋的一端與細(xì)繩連接,結(jié)點(diǎn)為O,細(xì)繩下掛一重物,兩橡皮筋的另一端也都連有細(xì)繩.實(shí)驗(yàn)時(shí),先將一條橡皮筋的另一端的細(xì)繩固定在墻上的釘子A上,另一條橡皮筋任其下垂,如圖甲所示;再將另一條橡皮筋的另一端的細(xì)繩也固定在墻上的釘子B上,如圖乙所示.

①為完成實(shí)驗(yàn),下述操作中必需的是________.

a.兩橡皮筋的另一端連接的細(xì)繩a、b長(zhǎng)度要相同

b.要測(cè)量橡皮筋的原長(zhǎng)

c.要測(cè)量圖甲和圖乙中橡皮筋的長(zhǎng)度

d.要記錄圖甲中結(jié)點(diǎn)O的位置及過(guò)結(jié)點(diǎn)O的豎直方向

e.要記錄圖乙中結(jié)點(diǎn)O的位置及過(guò)結(jié)點(diǎn)O的豎直方向

②對(duì)該實(shí)驗(yàn)“兩條相同的橡皮筋”的要求的理解正確的為_(kāi)_______.

a.橡皮筋的材料和原長(zhǎng)相同即可

b.橡皮筋的材料和粗細(xì)相同即可

c.橡皮筋的材料、原長(zhǎng)和粗細(xì)均要相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


對(duì)下列幾種情景的分析判斷中正確的是(   )

點(diǎn)火后即將升空的火箭,因火箭還沒(méi)有動(dòng),所以加速度一定為零。

B.高速公路上沿直線高速行駛的轎車(chē)為避免事故緊急剎車(chē).因轎車(chē)緊急剎車(chē),速度變化很快,所以加速度很大

C.高速行駛的磁懸浮列車(chē),因速度很大,所以加速度也一定很大

D.太空中的空間站繞地球勻速轉(zhuǎn)動(dòng),其加速度為零

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


一輛汽車(chē)由靜止做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在第10s末開(kāi)始剎車(chē)做勻減速運(yùn)動(dòng),5s后停止。則汽車(chē)前后兩個(gè)階段的加速度之比為        。位移之比為           。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


有一個(gè)直角支架AOB,AO水平放置,表面粗糙,OB豎直向下,表面光滑.AO上套有小環(huán)P,OB上套有小環(huán)Q,兩環(huán)質(zhì)量均為m,兩環(huán)由一根質(zhì)量可忽略、不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩相連,并在某一位置平衡(如圖所示).現(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離,兩環(huán)再次達(dá)到平衡,那么將移動(dòng)后的平衡狀態(tài)和原來(lái)的平衡狀態(tài)比較,AO桿對(duì)P環(huán)的支持力FN和摩擦力f的變化情況是( 。

A.N不變,  T變大  B.N不變,T變小
C.N變大,T變大  D.N變大,T變小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


氫原子的能級(jí)如圖所示.氫原子從n=3能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷所放出的光子,恰能使某種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng),則該金屬的截止頻率為 2.9×1015 Hz;用一群處n=4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)所發(fā)出的光照射該金屬,產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能為 0.66  eV(普朗克常量h=6.63×10﹣34J•s,結(jié)果均保留2位有效數(shù)字).

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