如圖3所示，一根質(zhì)量為M的長木桿一端用繩拴著豎直懸掛，桿上有一質(zhì)量為m的小貓.某時刻突然繩斷了，在桿開始下落時貓同時開始沿桿向上快爬，設(shè)木桿足夠長，為使小貓離地高度始終不變，則木桿下落的加速度是多少？


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【試題分析】

以m和M組成的系統(tǒng)為研究對象，系統(tǒng)只受重力（m+M）g作用.設(shè)貓相對于地面靜止時桿下落的加速度為a，由牛頓第二定律得
（M+m）g=Ma+0  解得  a=
若采用隔離法，分別隔離木桿及小貓受力分析如圖4所示，由牛頓第二定律得
對木桿  Mg+f=Ma①  
對小貓  f-mg=0②  
由①②聯(lián)立解得  a=

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，“目”字形軌道的每一短邊的長度都等于a，只有四根平行的短邊有電阻，阻值都是r，不計其它各邊電阻．使導(dǎo)軌平面與水平面成夾角θ固定放置，如圖乙所示．一根質(zhì)量為m的條形磁鐵，其橫截面是邊長為a的正方形，磁鐵與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ，磁鐵與導(dǎo)軌間絕緣．假定導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)的磁場全部集中在磁鐵的端面，并可視為勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直導(dǎo)軌平面．開始時磁鐵端面恰好與正方形3重合，現(xiàn)使其以某一初速度下滑，磁鐵恰能勻速滑過正方形2，直至磁鐵端面恰好與正方形1重合．已知重力加速度為g．求：
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（1）上述過程中磁鐵運動經(jīng)歷的時間；
（2）上述過程中所有電阻消耗的電能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，“月”字形軌道的每一短邊的長度都等于a，只有三根平行的短邊有電阻，阻值都是r，不計其它各邊電阻．使導(dǎo)軌平面與水平面成夾角θ固定放置，如圖乙所示．一根質(zhì)量為m的條形磁鐵，其橫截面是邊長為a的正方形，磁鐵與導(dǎo)軌間的摩擦不計，磁鐵與導(dǎo)軌間絕緣．假定導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)的磁場全部集中在磁鐵的端面，并可近似為勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直導(dǎo)軌平面．開始時讓磁鐵從軌道上某一位置由靜止下滑，使磁鐵恰能勻速進(jìn)入正方形2．在磁鐵從開始運動到其端面與正方形1重合的過程中，求：（已知重力加速度為g）
（1）磁鐵下滑時離正方形2上邊的距離S；
（2）上述過程中通過MN邊的感應(yīng)電荷量q；
（3）上述過程中所有電阻產(chǎn)生的熱量Q．
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科目：高中物理 來源：2010年福建省廈門市高二下學(xué)期質(zhì)量檢測物理試題 題型：計算題

所示，“目”字形軌道的每一短邊的長度都等于，只有四根平行的短邊有電阻，阻值都是r，不計其它各邊電阻。使導(dǎo)軌平面與水平面成夾角固定放置，如圖乙所示。一根質(zhì)量為m的條形磁鐵，其橫截面是邊長為的正方形，磁鐵與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為，磁鐵與導(dǎo)軌間絕緣。假定導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)的磁場全部集中在磁鐵的端面，并可視為勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直導(dǎo)軌平面。開始時磁鐵端面恰好與正方形3重合，現(xiàn)使其以某一初速度下滑，磁鐵恰能勻速滑過正方形2，直至磁鐵端面恰好與正方形l重合。已知重力加速度為g。求：
（1）上述過程中磁鐵運動經(jīng)歷的時間；
（2）上述過程中所有電阻消耗的電能。

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科目：高中物理 來源：2010年福建省廈門市高二下學(xué)期質(zhì)量檢測物理試題 題型：計算題

所示，“目”字形軌道的每一短邊的長度都等于，只有四根平行的短邊有電阻，阻值都是r，不計其它各邊電阻。使導(dǎo)軌平面與水平面成夾角固定放置，如圖乙所示。一根質(zhì)量為m的條形磁鐵，其橫截面是邊長為的正方形，磁鐵與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為，磁鐵與導(dǎo)軌間絕緣。假定導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)的磁場全部集中在磁鐵的端面，并可視為勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直導(dǎo)軌平面。開始時磁鐵端面恰好與正方形3重合，現(xiàn)使其以某一初速度下滑，磁鐵恰能勻速滑過正方形2，直至磁鐵端面恰好與正方形l重合。已知重力加速度為g。求：

   （1）上述過程中磁鐵運動經(jīng)歷的時間；

   （2）上述過程中所有電阻消耗的電能。

 

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