甲、乙、丙三個(gè)物體用不可伸長(zhǎng)的輕線通過輕滑輪連接,甲與地面用輕彈簧連接,如圖所示。物體乙與物塊丙之間的距離和物體丙到地面的距離相等。已知物體乙與物塊丙的質(zhì)量均為m,物體甲的質(zhì)量大于m,但是小于2m;彈簧的勁度系數(shù)為k。物體在運(yùn)動(dòng)過程中不會(huì)與滑輪相碰,且不計(jì)一切阻力,物體碰地后不反彈。
(1)若將乙與丙間的線剪斷,甲下降多大距離時(shí)它的速度最大?
2)若將彈簧剪斷后,要保證物塊乙在運(yùn)動(dòng)過程中不會(huì)著地,求這種情形之下甲物體的質(zhì)量等于多少?
(1)(2)當(dāng)2m>時(shí)
(1)設(shè)甲物體質(zhì)量為M,開始時(shí)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài),其伸長(zhǎng)量x1
k x1=(2m-M)g        ① (2分)
剪斷輕線,甲的加速度為零時(shí),速度達(dá)最大,②(2分)
設(shè):此時(shí)彈簧壓縮量x2 
k x2="(" M- m)g     ③  (2分)
所以, 甲速度最大時(shí),下降的距離  ④(2分)
(2)設(shè)丙距離地面為L(zhǎng),丙剛好落地時(shí),甲、乙的速度為v
對(duì)于甲乙丙三物體組成系統(tǒng),機(jī)械能守恒
 ⑤ (2分)
若乙恰能著地,此時(shí)甲、乙物體速度為零  ⑥(2分)
對(duì)甲乙兩物體組成系統(tǒng),其機(jī)械能守恒
有:  ⑦(2分)
由⑤⑦得:  ⑧。2分)
∴當(dāng)2m>時(shí),乙物體將不會(huì)著地  ⑨(3分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(2011年福建預(yù)測(cè)卷)如圖4-4-6所示,質(zhì)量為m的滑塊,放在光滑的水平平臺(tái)上,平臺(tái)右端B與水平傳送帶相接,傳送帶的運(yùn)行速度為v0,長(zhǎng)為L(zhǎng).今將滑塊緩慢向左壓縮固定在平臺(tái)上的輕彈簧,到達(dá)某處時(shí)突然釋放.當(dāng)滑塊滑到傳送帶右端C時(shí),恰好與傳送帶速度相同.滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.

圖4-4-6
(1)試分析滑塊在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)情況.
(2)若滑塊離開彈簧時(shí)的速度大于傳送帶的速度,求釋放滑塊時(shí),彈簧具有的彈性勢(shì)能.
(3)若滑塊離開彈簧時(shí)的速度大于傳送帶的速度,求滑塊在傳送帶上滑行的整個(gè)過程中產(chǎn)生的熱量.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,地面和半圓軌道面PTQ均光滑。質(zhì)量M =" l" kg、長(zhǎng)L =" 4" m的小車放在地面上,右端與墻壁的距離為s =" 3" m,小車上表面與半圓軌道最低點(diǎn)P的切線相平。現(xiàn)有一質(zhì)量m =" 2" kg的滑塊(不計(jì)大小)以v0 =" 6" m/s的初速度滑上小車左端,帶動(dòng)小車向右運(yùn)動(dòng)。小車與墻壁碰撞時(shí)即被粘在墻壁上,已知滑塊與小車表面的滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ = 0.2,g取10 m/s2。求:
(1)判斷小車與墻壁碰撞前是否已與滑塊相對(duì)靜止并求小車與墻壁碰撞時(shí)滑塊的速度;
(2)若滑塊在圓軌道滑動(dòng)的過程中不脫離軌道,求半圓軌道半徑R的取值范圍。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示質(zhì)量為1kg的滑塊從半徑為50cm的半圓形軌道的邊緣A點(diǎn)滑向底端B,此過程中,摩擦力做功為3J。若滑塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,則在B點(diǎn)時(shí)滑塊受到摩擦力的大小為()
A.3.6NB.2NC.1.6ND.0.4N

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

自由下落的小球,從接觸豎直放置的彈簧開始到彈簧壓縮到最大形變的過程中,下列說法中不正確的是(  )
A.小球的重力勢(shì)能逐漸減小
B.小球的動(dòng)能逐漸減小
C.小球的機(jī)械能逐漸減小
D.小球、彈簧與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能總保持不變

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,一輕質(zhì)彈簧兩端連著物體A和B,放在光滑的水平面上,物體A被水平速度為的子彈擊中,子彈停在其中,已知A的質(zhì)量是B的質(zhì)量的,子彈的質(zhì)量是B的質(zhì)量的。求:

(1)A物體獲得的最大速度的大小。
(2)彈簧壓縮量最大時(shí)B物體的速度大小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(9分)質(zhì)量為2kg的平板車B上表面水平且車長(zhǎng)為2.5m,原來靜止在光滑水平面上,平板車一端靜止著一塊質(zhì)量為2kg的物體A,一顆質(zhì)量為0.01kg的子彈以700m/s的速度水平瞬間射穿A后,速度變?yōu)閘00m/s,如果A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.05,且子彈和物體A均可視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度為g取10m/s2.求:

①A在平板車上運(yùn)動(dòng)的最大速度;
②A從B上滑離時(shí),A和B的速度.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

某校物理興趣小組決定舉行遙控賽車比賽。比賽路徑如圖所示,賽車從起點(diǎn)A出發(fā),只能在AB段進(jìn)行加速,沿水平直線軌道運(yùn)動(dòng)L后,由B點(diǎn)進(jìn)入半徑為R的光滑豎直圓軌道,離開豎直圓軌道后繼續(xù)在光滑平直軌道上運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),并能成功越過壕溝。已知賽車質(zhì)量m=0.1kg,電動(dòng)機(jī)額定功率P=1.4W,進(jìn)入豎直軌道前受到阻力恒為0.2N,隨后在運(yùn)動(dòng)中受到的阻力均可不計(jì)。圖中L=19.00m, h=1.25m,S=2.50m。問:


小題1:要使賽車能成功越過壕溝,賽車在C處的最小速度為多少?
小題2:若賽車恰好能通過圓軌道最高點(diǎn),就能完成比賽,圓軌道半徑至少為多少?
小題3:若圓軌道半徑為(2)所求,要保證賽車比賽過程的安全,賽車到達(dá)B點(diǎn)的速度應(yīng)為理論最小值的1.2倍,按此要求控制比賽,電動(dòng)機(jī)至少工作多長(zhǎng)時(shí)間? 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

物體以8m/s2加速度勻減速豎直向上運(yùn)動(dòng),則在運(yùn)動(dòng)中物體的機(jī)械能變化是
A.減小B.增大C.不變D.無(wú)法判斷

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案