如圖所示,在傾角為30°的光滑斜面上,有一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧,其一端固定在固定擋板C上,另一端連接一質(zhì)量為m的物體A.有一細(xì)繩通過定滑輪,細(xì)繩的一端系在物體A上(細(xì)繩與斜面平行),另一端系有一細(xì)繩套,物體A處于靜止?fàn)顟B(tài).當(dāng)在細(xì)繩套上輕輕掛上一個質(zhì)量為m的物體B后,物體A將沿斜面向上運動,試求:
(1)未掛物體B時,彈簧的形變量;
(2)物體A的最大速度值.
分析:未掛物體B時,對于物體A由平衡條件求出此時彈簧的壓縮量,掛B后A沿斜面向上做加速度減小的加速運動,當(dāng)A加速度為0時,A速度最大,對AB分別根據(jù)平衡條件求出此時彈簧的伸長量,進(jìn)而判斷在此過程中彈簧彈性勢能改變量,設(shè)最大速度為υ,對于A、B及彈簧組成的系統(tǒng)由機(jī)械能守恒即可求出A的最大速度值;
解答:解:(1)設(shè)未掛物體B時,彈簧的壓縮量為x,則有:mgsin 30°=kx
所以x=
mg
2k

(2)當(dāng)A的速度最大時,設(shè)彈簧的伸長量為x′,則有
mgsin 30°+kx′=mg
所以x′=x=
mg
2k

對A、B和彈簧組成的系統(tǒng),從剛掛上B到A的速度最大的過程,由機(jī)械能守恒定律得:
mg?2x-mg?2xsin 30°=
1
2
?2mv
 
2
m

vm=
mg2
2k

答:(1)未掛物體B時,彈簧的形變量是
mg
2k

(2)物體A的最大速度值是
mg2
2k
點評:本題解題的關(guān)鍵是根據(jù)兩個物體的受力分析判斷運動情況,知道當(dāng)A加速度為0時,A速度最大,此時AB受力都平衡,運動過程中A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,難度適中.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在傾角為θ=30°的斜面上,固定一寬L=0.25m的平行金屬導(dǎo)軌,在導(dǎo)軌上端接入電源和變阻器.電源電動勢E=12V,內(nèi)阻r=1.0Ω一質(zhì)量m=20g的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好.整個裝置處于磁感強度B=0.80T、垂直于斜面向上的勻強磁場中(導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計).金屬導(dǎo)軌是光滑的,取g=10m/s2,要保持金屬棒在導(dǎo)軌上靜止,求:
(1)金屬棒所受到的安培力;
(2)通過金屬棒的電流;
(3)滑動變阻器R接入電路中的阻值.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在傾角為θ的光滑固定斜面上,勁度系數(shù)分別為k1、k2的兩個輕彈簧平行于斜面懸掛著,k1在上 k2在下,兩彈簧之間有一質(zhì)量為m1的重物,現(xiàn)用力F(未知)沿斜面向上緩慢推動m2,當(dāng)兩彈簧的總長等于兩彈簧的原長之和時,
求:(1)k1輕彈簧的形變量
(2)m1上移的距離
(3)推力F的大。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在傾角為30°的斜面上,放置兩條寬L=0.5m的平行導(dǎo)軌,將電源、滑動變阻器用導(dǎo)線連接在導(dǎo)軌上,在導(dǎo)軌上橫放一根質(zhì)量m=0.2kg的金屬桿ab,電源電動勢E=12V,內(nèi)阻r=0.3Ω,金屬桿與導(dǎo)軌間最大靜摩擦力為fm=0.6N,磁場方向垂直軌道所在平面,B=0.8T.金屬桿ab的電阻為0.2Ω,導(dǎo)軌電阻不計.欲使桿的軌道上保持靜止,滑動變阻器的電阻的取值范圍多大?(g取10m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在傾角為30°的斜面上,由A點水平拋出一個物體,落在斜面上的B點處,A與B兩點間距離是10m,( 取g=10m/s2)求:
(1)物體飛行的水平距離;
(2)物體在空中飛行的時間;
(3)初速度大。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在傾角為θ的光滑斜面上,存在著兩個大小相等、方向相反的勻強磁場,磁場方向與斜面垂直,兩磁場的寬度MJ和JG均為L,一個質(zhì)量為m、電阻為R、邊長也為L的正方形導(dǎo)線框,由靜止開始沿斜面下滑,當(dāng)ab邊剛越過GH進(jìn)入磁場時,線框恰好以速度v0做勻速直線運動;當(dāng)ab邊下滑到JP與MN的中間位置時,線框又恰好以速度v做勻速直線運動.則下列說法正確的是( 。
A、v=v0
B、線框離開MN的過程中電流方向為adcba
C、當(dāng)ab邊剛越過JP時,線框加速度的大小為3 gsinθ
D、從ab邊剛越過GH到ab邊剛越過MN過程中,線框產(chǎn)生的熱量為2mgLsinθ+
15
32
mv02

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案