分析 (1)小球在B點時,兩根彈簧的形變量相等,彈力大小相等,結(jié)合胡克定律求出彈簧的彈力,根據(jù)共點力平衡求出小球受到的摩擦力大小和方向.
(2)小球在P、Q兩點時,彈簧的彈性勢能相等,抓住彈簧彈力做功為零,結(jié)合動能定理求出初速度的大小.
解答 解:(1)小球在P點時兩根彈簧的彈力大小相等,設(shè)為F,根據(jù)胡克定律有
F=k (L-$\frac{4}{5}$L) ①
設(shè)小球靜止時受到的摩擦力大小為f,方向沿桿向下,根據(jù)平衡條件有
Mgsinθ+f=2F ②
由①②式并代入已知數(shù)據(jù)得
f=$\frac{mgsinθ}{5}$ ③
方向沿桿向下 ④
(2)小球在P、Q兩點時,彈簧的彈性勢能相等,故小球從P到Q的過程中,彈簧對小球做功為零,⑤
據(jù)動能定理有W合=△Ek ⑥
即:-mg•2(L-$\frac{4}{5}$L)sinθ-f•2(L-$\frac{4}{5}$L)=0-$\frac{1}{2}$mv2 ⑦
由③⑦式得v=$\frac{2\sqrt{6gLsinθ}}{5}$.
答:(1)此時小球受到的摩擦力大小為$\frac{mgsinθ}{5}$,方向沿桿向下.
(2)初速度的大小為$\frac{2\sqrt{6gLsinθ}}{5}$.
點評 本題考查了動能定理與胡克定律和共點力平衡的綜合運用,解決本題的關(guān)鍵知道兩根彈簧的彈力大小相等,以及小球在不同的位置,兩彈簧形變量相等,彈性勢能相等,在兩點之間運動彈力不做功.
科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 動能增加了2mgH | B. | 重力勢能增加了2mgH | ||
C. | 機(jī)械能增加了mgH | D. | 拉F力做功為mgH |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 兩彈簧測力計的拉力方向必須互相垂直 | |
B. | 兩細(xì)繩套必須一樣長,且長些較短些好 | |
C. | 兩彈簧測力計的拉力方向必須與木板平行 | |
D. | 兩彈簧測力計的拉力大小必須相等 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 發(fā)電機(jī)可以把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能 | |
B. | 電動機(jī)可以把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能 | |
C. | 電動機(jī)可以把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能 | |
D. | 電機(jī)可使電能和其他形式的能相互轉(zhuǎn)換 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 單擺做簡諧運動的回復(fù)力是重力和擺線對擺球拉力的合力 | |
B. | 單擺做簡諧運動的回復(fù)力是重力沿圓弧切線方向的分力 | |
C. | 在最大位移處,重力勢能最大,擺球動能為零 | |
D. | 在平衡位置時,擺線彈力最大,擺球受合力為零 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | △P1<△P2,△Ek1=△Ek2 | B. | △P1<△P2,△Ek1<△Ek2 | ||
C. | △P1=△P2,△Ek1=△Ek2 | D. | △P1=△P2,△Ek1<△Ek2 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | m2=m1 | B. | m2=2m1 | C. | m2=3m1 | D. | m2=6m1 |
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