【題目】如圖所示,一輕繩吊著粗細(xì)均勻的棒,棒下端離地面高H,上端套著一個(gè)細(xì)環(huán),棒和環(huán)的質(zhì)量均為m,相互間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力kmgk>1.斷開輕繩,棒和環(huán)自由下落.假設(shè)棒足夠長(zhǎng),與地面發(fā)生碰撞時(shí),觸地時(shí)間極短,無(wú)動(dòng)能損失,棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持豎直,空氣阻力不計(jì).求:

1)棒第一次與地面碰撞彈起上升過(guò)程中,環(huán)的加速度。

2)從斷開輕繩到棒與地面第二次碰撞的瞬間,棒運(yùn)動(dòng)的路程s.

3)從斷開輕繩到棒和環(huán)都靜止,摩擦力對(duì)環(huán)及棒做的總功W.

【答案】1(k-1g,方向豎直向上(23

【解析】試題分析:在棒上升的過(guò)程中,環(huán)要受到重力的作用,同時(shí)由于環(huán)向下運(yùn)動(dòng)而棒向上運(yùn)動(dòng),環(huán)還要受到棒的向上的摩擦力的作用,根據(jù)牛頓第二定律列式可以求得加速度的大小.棒運(yùn)動(dòng)的總路程為原來(lái)下降的高度H,加上第一次上升高度的兩倍,對(duì)棒受力分析可以求得棒的加速度的大小,在由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可以求得上升的高度.整個(gè)過(guò)程中能量的損失都是由于摩擦力對(duì)物體做的功,所以根據(jù)能量的守恒可以較簡(jiǎn)單的求得摩擦力對(duì)環(huán)及棒做的總功.

1)設(shè)棒第一次上升過(guò)程中,環(huán)的加速度為

環(huán)受合力

由牛頓第二定律

由①②得,方向豎直向上

2)設(shè)以地面為零勢(shì)能面,向上為正方向,棒第一次落地的速度大小為v1.

由機(jī)械能守恒得:

解得

設(shè)棒彈起后的加速度

由牛頓第二定律

棒第一次彈起的最大高度

解得

棒運(yùn)動(dòng)的路程

3)設(shè)環(huán)相對(duì)棒滑動(dòng)距離為l

根據(jù)能量守恒

摩擦力對(duì)棒及環(huán)做的總功

解得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一個(gè)靜止的質(zhì)量為m、帶電荷量為q的帶電粒子(不計(jì)重力),經(jīng)電壓U加速后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,粒子最后落到P點(diǎn),設(shè)OP=x,下列圖線能夠正確反應(yīng)x與U之間的函數(shù)關(guān)系的是( 。

A.
B.
C.
D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用電火花計(jì)時(shí)器研究自由落體運(yùn)動(dòng),他把重錘固定在紙帶下端,讓紙帶穿過(guò)電火花計(jì)時(shí)器,然后把紙帶的上端用鐵夾子固定在鐵架臺(tái)上.先調(diào)整電火花計(jì)時(shí)器的放電頻率為50Hz,再接通電源使它工作起來(lái),然后釋放紙帶,重錘帶動(dòng)紙帶自由下落,紙帶上被電火花打出一系列點(diǎn)跡,如圖所示.其中0,1,2,3,4是連續(xù)打出的幾個(gè)點(diǎn),每?jī)牲c(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s,相鄰兩點(diǎn)間的距離x1=6.04cm,x2=6.42cm,x3=6.80cm,x4=7.18cm.

(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種能夠按照相同的時(shí)間間隔,在紙帶上連續(xù)打點(diǎn)的儀器,它使用_______(填交流直流)電源,當(dāng)電源的頻率為50Hz時(shí),它每隔__________s打一個(gè)點(diǎn)。電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用電壓為________V。

(2)根據(jù)這條紙帶的數(shù)據(jù)可求出當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g的數(shù)值是______m/s2(保留兩位小數(shù))

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在一次課外活動(dòng)中,某同學(xué)用圖甲所示裝置測(cè)量放在水平光滑桌面上鐵塊A與金屬板B間的動(dòng)摩擦因數(shù),已知鐵塊A的質(zhì)量mA=1.0kg,金屬板B的質(zhì)量mB=2kg.用水平力F向左拉金屬板B,使其一直向左運(yùn)動(dòng),穩(wěn)定后彈簧秤示數(shù)的放大情況如圖甲所示,則AB間的摩擦力Ff=_______N。AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=______g10m/s2.該同學(xué)還將紙帶連接在金屬板B的后面,通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下一系列的點(diǎn),測(cè)量結(jié)果如圖乙所示,圖中各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s,可求得拉金屬板的水平力F=_______N.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某興趣小組在做探究動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)前,提出了以下幾種猜想:Wv,Wv2,W 。他們的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示,PQ為一塊傾斜放置的木板,在Q處固定一個(gè)速度傳感器,物塊從斜面上某處由靜止釋放,物塊到達(dá)Q點(diǎn)的速度大小由速度傳感器測(cè)得。

1為探究動(dòng)能定理,本實(shí)驗(yàn)還需測(cè)量的物理量是_________(單選):

A.物塊的質(zhì)量

B.物塊釋放時(shí)的位置到測(cè)速度的距離L

C.P點(diǎn)桌面高度

D.物塊從釋放到Q點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間

2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù),為了直觀地通過(guò)圖象得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論,應(yīng)繪制_________圖象。

A. B. C. D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,細(xì)繩一端固定,另一端系一小球.給小球一個(gè)合適的初速度,小球便可在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),這樣就構(gòu)成了一個(gè)圓錐擺.設(shè)細(xì)繩與豎直方向的夾角為,如果變大,則(

A. 細(xì)線對(duì)小球的拉力變大 B. 小球的向心加速度變大

C. 小球運(yùn)動(dòng)的速度增大 D. 小球運(yùn)動(dòng)的周期增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示的玻璃瓶在下述情況中受到靜摩擦力的是

A. 瓶子靜止在傾斜的桌面上

B. 瓶子靜止在粗糙的水平桌面上

C. 瓶子瓶口朝上并被緊握在手中

D. 瓶底著一張紙條,扶住瓶子把紙條抽出

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】根據(jù)愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論,質(zhì)量要隨著物體運(yùn)動(dòng)速度的增大而增大,.請(qǐng)討論:

(1)如果你使一個(gè)物體加速、加速、再加速,它的速度會(huì)增加到等于光速甚至大于光速嗎?為什么?

(2)光有靜止質(zhì)量嗎?如果有,情況將會(huì)怎樣?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】質(zhì)點(diǎn)由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng),加速度與時(shí)間關(guān)系如圖所示,t2=2t1 , 則( 。

A.質(zhì)點(diǎn)一直沿正向運(yùn)動(dòng)
B.質(zhì)點(diǎn)在某個(gè)位置附近來(lái)回運(yùn)動(dòng)
C.在0~t2時(shí)間段內(nèi),質(zhì)點(diǎn)在t1時(shí)刻的速度最大
D.在0~t2時(shí)間段內(nèi),質(zhì)點(diǎn)在t2時(shí)刻的速度最大

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