精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情

(13分)如圖所示,質量不計、勁度系數(shù)為k=600N/m的彈簧一端固定在傾角為37°的光滑斜面底端,另一端拴住質量m1=4 kg的物塊P,與P緊靠的是質量m2=8 kg的重物Q,系統(tǒng)處于靜止,F(xiàn)給Q施加一個方向沿斜面向上的力F,使它從靜止開始沿斜面向上做勻加速運動,已知在前0.2 s時間內,F(xiàn)為變力,0.2 s以后,F(xiàn)為恒力。sin37°=0.6,g取10 m/s2;求:

(1)系統(tǒng)靜止時,彈簧的形變量

(2)物塊Q勻加速運動時的加速度的大小

(3)力F的最大值與最小值

 

【答案】

(1)  (2) 3 m/s2 (3) Fmax=72 N  Fmin=36N

【解析】

試題分析:(1)設剛開始時彈簧壓縮量為x0

則(m1+m2)gsinθ=kx0              2分

                 1分

(2)從受力角度看,兩物體分離的條件是兩物體間的正壓力為0,從運動學角度看,一起運動的兩物體恰好分離時,兩物體在沿斜面方向上的加速度和速度仍相等。

因為在前0.2 s時間內,F(xiàn)為變力,0.2 s以后,F(xiàn)為恒力,所以在0.2 s時,P對Q的作用力為0,由牛頓第二定律知

kx1-m1gsinθ=m1a                   2分

F-m2gsinθ=m2a                   2分

前0.2 s時間內P、Q向上運動的距離為

 x0-x1      1分          

①②④式聯(lián)立解得a=3 m/s         1分

(3)當P、Q開始運動時拉力最小,此時有

Fmin=(m1+m2)a=36 N          2分

當P與Q分離時拉力最大,

此時有Fmax=m2(a+gsinθ)=72 N         2分

考點: 胡克定律 牛頓第二定律 勻變速直線運動規(guī)律的應用

 

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,質量不計、長度1米的輕質薄木板BDOO1被鉸鏈和輕質細繩AB、CD水平地固定在豎直墻壁上,AB、CD與水平木板之間的夾角為30度,一重量為10牛頓的木塊(可視為質點)置于木板的左端,木塊與木板之間的摩擦系數(shù)為0.2,現(xiàn)對物塊施加一水平向右的拉力F,F(xiàn)=7N,兩根繩子各自能承受的最大拉力為9N,問:
(1)定量畫出繩中的拉力T隨時間t的變化規(guī)律;
(2)是否有可能在不改變繩長的情況下,通過調節(jié)繩子的連接點A、B、C、D的位置,使木塊從木板的右端BD離開平臺而維持細繩不斷裂.(需必要的分析說明)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?懷柔區(qū)二模)如圖所示,質量不計的彈簧豎直固定在水平面上,t=0時刻,將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放,小球接觸彈簧并將彈簧壓縮至最低點(形變在彈性限度內),然后又被彈起離開彈簧,上升到一定高度后又下落,如此反復.通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器,測出該過程中彈簧彈力F隨時間t變化的圖象如圖所示,則( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,質量不計的輕質彈性桿P插入桌面上的小孔中,桿的另一端固定一質量為m的小球,今使小球在水平面內做半徑為R的勻速圓周運動,角速度為ω,則下列說法正確的是(重力加速度為g)(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,質量不計的彈簧豎直固定在水平面上,t=0時刻,將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放,小球接觸彈簧并將彈簧壓縮至最低點(形變在彈性限度內),然后又被彈起離開彈簧,上升到一定高度后又下落,如此反復.通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器,測出該過程中彈簧彈力F隨時間t變化的圖象如圖所示,則( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖所示,質量不計的桿O1B和O2A,長度均為L,O1和O2為光滑固定轉軸,A處有一凸起物擱在O1B的中點,B處用繩系在O2A的中點,此時兩短桿便組合成一根長桿.今在O1B桿上的C點(C為AB的中點)懸掛一重為G的物體.則A處受到的支承力大小為
 
,B處繩的拉力大小
 

查看答案和解析>>

同步練習冊答案