精英家教網(wǎng)如圖所示,一根勁度系數(shù)為k的彈簧,上端系在天花板上,下端系一質(zhì)量為mA的物體A,A通過一段細(xì)線吊一質(zhì)量為mB的物體B整個(gè)裝置靜止.試求:
(1)系統(tǒng)靜止時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量.
(2)若用剪刀將細(xì)線剪斷,則剛剪斷細(xì)線的瞬間物體A的加速度.
(3)設(shè)剪斷細(xì)線后,A物體上升至彈簧原長(zhǎng)時(shí)的速度為v,則此過程中彈力對(duì)物體A做的功是多少.
分析:剪斷繩前,對(duì)A和B整體受力分析,整體受重力和彈簧的拉力.根據(jù)平衡條件求解彈簧的伸長(zhǎng)量;剪短瞬間,細(xì)繩彈力瞬間消失,而彈簧的彈力不能突變,以剪斷繩時(shí)的A物體為研究對(duì)象,利用牛頓第二定律求解;上升到彈力為零的過程中,根據(jù)動(dòng)能定理列出等式求解彈力對(duì)A物體做的功.
解答:解:(1)剪斷繩前,對(duì)A和B整體受力分析,整體受重力和彈簧的拉力.
根據(jù)平衡條件得:(mA+mB)g=F
根據(jù)胡克定律得:F=kx
解得:x=
mA+mB
k
g  …①
(2)剪短瞬間,細(xì)繩彈力瞬間消失,而彈簧的彈力不能突變?nèi)詾椋╩A+mB)g,以剪斷繩時(shí)的A物體為研究對(duì)象,受到重力和彈簧的彈力,其合力為F=(mA+mB)g-mAg=mBg,
由牛頓第二定律得,aA=
mBg
mA
,方向豎直向上.
(3)研究剪斷繩到A物體上升到彈力為零的過程中,根據(jù)動(dòng)能定理得:
w+(-mAgx)=
1
2
mA  v
2
A
-0…②
聯(lián)立①②解之得:w=
1
2
mAv2+
mA(mA+mB)g2
k

答:(1)系統(tǒng)靜止時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量
mA+mB
k
g.
(2)若用剪刀將細(xì)線剪斷,則剛剪斷細(xì)線的瞬間物體A的加速度為
mBg
mA
,方向豎直向上.
(3)設(shè)剪斷細(xì)線后,A物體上升至彈簧原長(zhǎng)時(shí)的速度為v,則此過程中彈力對(duì)物體A做的功
1
2
mAv2+
mA(mA+mB)g2
k
點(diǎn)評(píng):解答本題時(shí)要注意三點(diǎn):一是正確選取研究對(duì)象,并能進(jìn)行正確的受力分析;二是彈簧的彈力不能突變,而細(xì)繩的彈力發(fā)生突變;三是能選擇運(yùn)用動(dòng)能定理求解變力功.
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一根勁度系數(shù)為k的彈簧,上端系在天花板上,下端系一質(zhì)量為mA的物體A,A通過一段細(xì)線吊一質(zhì)量為mB的物體B,整個(gè)裝置靜止.若用剪刀將細(xì)線剪斷,當(dāng)A上升到彈力為零處時(shí)速度為v.則:剪斷繩前彈簧的伸長(zhǎng)量為
(mA+mB)g
k
(mA+mB)g
k
;剪斷繩到A物體上升到彈力為零的過程中,彈力對(duì)A物體做的功為
1
2
mAv2+
mA(mA+mB)g2
k
1
2
mAv2+
mA(mA+mB)g2
k

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一根彈性細(xì)繩原長(zhǎng)為L(zhǎng),勁度系數(shù)為k ,將其一端穿過一個(gè)光滑小孔O,(其在水平地面上的投影點(diǎn)為O/ ),系在一個(gè)可看成質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m的滑塊A上,A放在水平地面上。小孔O離繩的固定端的豎直距離為L(zhǎng),離水平地面的高度為h(),滑塊A 與水平地面間的最大靜摩擦力為正壓力的μ倍,問:

(1)當(dāng)滑塊與O/點(diǎn)的距離為r時(shí),彈性細(xì)繩對(duì)滑塊的拉力為多大?

(2)滑塊處于怎樣的區(qū)域時(shí)可以保持靜止?fàn)顟B(tài)?

 


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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一根彈性細(xì)繩勁度系數(shù)為k (拉力和伸長(zhǎng)量滿足胡克定律),將其一端固定,另一端穿過一光滑小孔O系住一質(zhì)量為m的滑塊,滑塊放在水平地面上。當(dāng)細(xì)繩豎直時(shí),小孔O到懸點(diǎn)的距離恰為彈性細(xì)繩原長(zhǎng),小孔O到水平地面的距離為h(h<),滑塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,試求當(dāng)滑塊靜止時(shí),距O 點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離為多少?(假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)

 

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科目:高中物理 來源:2011-2012學(xué)年浙江省杭州高級(jí)中學(xué)高三(上)第一次月考物理試卷(解析版) 題型:填空題

如圖所示,一根勁度系數(shù)為k的彈簧,上端系在天花板上,下端系一質(zhì)量為mA的物體A,A通過一段細(xì)線吊一質(zhì)量為mB的物體B,整個(gè)裝置靜止.若用剪刀將細(xì)線剪斷,當(dāng)A上升到彈力為零處時(shí)速度為v.則:剪斷繩前彈簧的伸長(zhǎng)量為    ;剪斷繩到A物體上升到彈力為零的過程中,彈力對(duì)A物體做的功為   

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