【題目】如圖所示,質(zhì)量mB=3.5kg的物體B通過一輕彈簧固連在地面上,彈簧的勁度系數(shù)k=100N/m。一輕繩一端與物體B連接,繞過無摩擦的兩個輕質(zhì)小定滑輪O1、O2后,另一端與套在光滑直桿頂端的、質(zhì)量mA=1.6kg的小球A連接。已知直桿固定,桿長L0.8m,且與水平面的夾角θ=37°初始時使小球A靜止不動,與A端相連的繩子保持水平,此時繩子中的張力F45N.已知AO1=0.5m,重力加速度g10m/s2,繩子不可伸長現(xiàn)將小球A從靜止釋放,沿桿下滑,直線CO1與桿垂直則:

1)在釋放小球A之前彈簧的形變量;

2)求小球A運動到底端D點時的速度

3)求小球A運動到C點的過程中繩子拉力對小球A所做的功。

【答案】(1)0.1m(2)2m/s(3)7J

【解析】1釋放小球前,B處于靜止狀態(tài),由于繩子拉力大于重力,故彈簧被拉伸,設彈簧形變量為x有: kx=F-mBg 所以,x=0.1m

2)由題意知,桿長L=0.8m,故∠CDO1=θ=37°

DO1=AO1,當A到達D時,彈簧彈性勢能與初狀態(tài)相等,物體B又回到原位置,在D點對A的速度沿平行于繩和垂直于繩兩方向進行分解,可得,平行于繩方向的速度即為B的速度,由幾何關(guān)系得:VB′= VAcos37°

對于整個下降過程由機械能守恒得:

由⑤⑥得:VA′ =2m/s

3)對A球從頂點運動到C的過程應用動能定理得:

W+mAgh=mAvA2-0

其中,h=xCO1cos37°

xCO1=xAO1sin37°=0.3m

物體B下降的高度h′= xAO1-xCO1=0.2m

由此可知,彈簧此時被壓縮了0.1m,此時彈簧彈性勢能與初狀態(tài)相等,對于A、B、和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒:

由題意知,小球A運動方向與繩垂直,此瞬間B物體速度vB=0

由①②③④得,W=7J

練習冊系列答案
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【題目】為提高百米賽跑運動員的成績,教練員分析了運動員跑百米全程的錄像帶測得運動員在前7 s跑了61 m,7 s末到7.1 s末跑了0.92 m,跑到終點共用10.8 s,則下列說法中正確的是

A.運動員在百米全過程的平均速度約為9.26 m/s

B.運動員在前7 s的平均速度約為8.71 m/s

C.運動員在7 s末的瞬時速度約為9.2 m/s

D.無法知道運動員在7 s末的瞬時速度

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A. 速度為零,加速度可以不為零

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C. a0 ,物體一定做加速直線運動

D. 自由落體運動的物體在任意時刻速度變化的快慢相等

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A.當甲球運動到E點時,乙球可能運動到AG間某點

B.當甲球運動到E點時,乙球一定運動到H點

C.當甲球運動到F點時,乙球一定運動到G點

D.當甲球運動到F點時,乙球一定運動到H點

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(1)滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ;

(2)滑塊從滑上傾斜木板到滑回木板底端所用的時間t。

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【題目】下列敘述正確的是(

A. 只要知道水的摩爾質(zhì)量和水分子的質(zhì)量,就可以計算出阿伏伽德羅常數(shù).

B. 只要知道氣體的摩爾體積和阿伏伽德羅常數(shù),就可以算出氣體分子的體積.

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D. 當分子間的距離增大時,分子間的引力變大而斥力減小

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【題目】關(guān)于交變電流與直流電的說法中,正確的是(  )

A. 如果電流大小做周期性變化,則一定是交變電流

B. 直流電的大小可以變化,但方向一定不變

C. 交變電流一定是按正弦或余弦規(guī)律變化的

D. 交變電流的最大特征就是電流的方向發(fā)生周期性變化

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A.作用于金屬棒上的各力的合力所做的功等于零

B.作用于金屬棒上的各力的合力所做的功等于mgh與電阻R上發(fā)出的焦耳熱之和

C.恒力F與安培力的合力所做的功等于零

D.恒力F與重力的合力所做的功等于電阻R上發(fā)出的焦耳熱

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