【題目】一勁度系數(shù)為k=100N/m的輕彈簧下端固定于傾角為θ=53°的光滑斜面底端,上端連接物塊Q。一輕繩跨過定滑輪O,一端與物塊Q連接,另一端與套在光滑豎直桿的物塊P連接,定滑輪到豎直桿的距離為d=0.3m。初始時(shí)在外力作用下,物塊PA點(diǎn)靜止不動,輕繩與斜面平行,繩子張力大小為50N。已知物塊P質(zhì)量為m1=0.8kg,物塊Q質(zhì)量為m2=5kg,不計(jì)滑輪大小及摩擦,取g=10m/s2,F(xiàn)將物塊P靜止釋放,求:

(1)物塊P位于A時(shí),彈簧的伸長量x1;

(2)物塊P上升h=0.4m至與滑輪O等高的B點(diǎn)時(shí)的速度大小;

(3)物塊P上升至B點(diǎn)過程中,輕繩拉力對其所做的功。

【答案】10.1m 2 38J

【解析】

(1)根據(jù)題設(shè)條件和平衡條件、胡克定律,列方程求出彈簧的伸長量;
(2)由于本題的特殊性,P處于A位置時(shí)與P上升到與滑輪等高位置,彈簧的伸長量與壓縮量恰相等,而此時(shí)由速度的合成和分解可知物塊Q的速度為零,所以由機(jī)械能守恒律可求物塊P的速度;
(3)當(dāng)Q上升到與滑輪等高時(shí),由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒和兩個(gè)物體速度關(guān)系求圓環(huán)Q的速度大小。通過繩子拉力對Q物體的做功情況,判斷物塊Q機(jī)械能的變化,從而得出何時(shí)機(jī)械能最大。

1)物體P位于A點(diǎn),假設(shè)彈簧伸長量為,則:,解得:

2)經(jīng)分析,此時(shí)OB垂直豎直桿,OB=0.3m,此時(shí)物塊Q速度為0,下降距離為:

,即彈簧壓縮,彈性勢能不變。

對物體PQ及彈簧,從AB根據(jù)能量守恒有:

代入可得:

對物塊P

代入數(shù)據(jù)得:

練習(xí)冊系列答案
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【題目】我國自行研制、具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的新一代大型噴氣式客機(jī)C919首飛成功后,拉開了全面試驗(yàn)試飛的新征程,假設(shè)飛機(jī)在水平跑道上的滑跑是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,當(dāng)位移x=1.6×103 m時(shí)才能達(dá)到起飛所要求的速度v=80 m/s。已知飛機(jī)質(zhì)量m=7.0×104 kg,滑跑時(shí)受到的阻力為自身重力的0.1倍,重力加速度取。求飛機(jī)滑跑過程中

1)加速度a的大。

2)牽引力的平均功率P。

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【題目】如圖所示,把由同種玻璃制成的厚度為d的立方體A和半徑為d的半球體B分別放在報(bào)紙上,且讓半球的凸面向上.從正上方(B來說是最高點(diǎn))豎直向下分別觀察A、B中心處報(bào)紙上的文字,下面的觀察記錄正確的是

①看到A中的字比B中的字高

②看到B中的字比A中的字高

③看到A、B中的字一樣高

④看到B中的字和沒有放玻璃半球時(shí)一樣高

A. ①④ B. 只有① C. 只有② D. ③④

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【題目】如圖所示是用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率變化的圖線(直線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)4.27,與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)0.5)。由圖可知

A. 該金屬的截止頻率為4.271014 Hz

B. 該金屬的截止頻率為5.51014 Hz

C. 該圖線的斜率沒有實(shí)際意義

D. 該金屬的逸出功為0.5 eV

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【題目】如圖所示,先后以速度,勻速地把同一線圈從同一位置拉出有界勻強(qiáng)磁場的過程中,在先后兩種情況下:

(1)線圈中的感應(yīng)電流之比

(2)線圈中通過的電量之比

(3)拉力做功的功率之比

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【題目】如圖所示,在虛線所圍的圓形區(qū)域內(nèi)有方向垂直圓面向里的勻強(qiáng)磁場,從邊緣A點(diǎn)處有一束速率各不相同的質(zhì)子沿半徑方向射入磁場區(qū)域,這些質(zhì)子在磁場中運(yùn)動的過程中,下面的說法中正確的是( )

A. 運(yùn)動時(shí)間越長的,其軌跡也越長

B. 運(yùn)動時(shí)間越長的,其軌跡所對的圓心角也越小

C. 運(yùn)動時(shí)間越長的,射出磁場時(shí)的速率也越大

D. 運(yùn)動時(shí)間越長的,射出磁場時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)也越大

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【題目】升降機(jī)底板上放一質(zhì)量為100 kg的物體,物體隨升降機(jī)由靜止開始豎直向上移動5 m時(shí)速度達(dá)到4 m/s,則此過程中(g10 m/s2)(  )

A. 升降機(jī)對物體做功5 800 JB. 合外力對物體做功5 000 J

C. 物體的重力勢能增加800 JD. 物體的機(jī)械能增加5800 J

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【題目】描繪小電珠的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中備有下列器材:

A.小燈泡(3.8V1.5W

B.直流電源(電動勢4.5V,內(nèi)阻約0.4Ω

C.電流表(量程0500mA,內(nèi)阻約0.5Ω

D.電壓表(量程05V,內(nèi)阻約5000Ω

E.滑動變阻器R10,額定電流2A

F.滑動變阻器R2050Ω,額定電流1A

G.開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干

如果既要滿足測量要求,又要使測量誤差較小,應(yīng)選擇如圖所示的四個(gè)電路中的 ,應(yīng)選用的滑動變阻器是

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【題目】一質(zhì)量為2.0×103 kg的汽車在水平公路上行駛,路面對輪胎的徑向最大靜摩擦力為1.4×104 N,當(dāng)汽車經(jīng)過半徑為80 m的彎道時(shí),下列判斷正確的是(

A. 汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)所受的力有重力、彈力、摩擦力和向心力

B. 汽車轉(zhuǎn)彎的速度為20 m/s時(shí)所需的向心力為1.4×104 N

C. 汽車轉(zhuǎn)彎的速度為20 m/s時(shí)汽車不會發(fā)生側(cè)滑

D. 汽車能安全轉(zhuǎn)彎的向心加速度不超過7.0 m/s2

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