4．如圖所示是一種升降電梯的模型示意圖，A為轎廂，B為平衡重物，A、B的質(zhì)量分別為1Kg和0.5Kg．A、B由跨過輕質(zhì)滑輪的足夠長輕繩系�。陔妱訖C(jī)牽引下使轎廂由靜止開始向上運(yùn)動，電動機(jī)輸出功率10W保持不變，轎廂上升1m后恰好達(dá)到最大速度．不計空氣阻力和摩擦阻力，g=10m/s2．在轎廂向上運(yùn)動過程中，求：
（1）轎廂的最大速度vm：
（2）轎廂向上的加速度為a=2m/s2時，重物B下端繩的拉力大��；
（3）轎廂從開始運(yùn)動到恰好達(dá)到最大速度過程中所用的時間．

分析 （1）轎廂達(dá)到最大速度時合力為零，根據(jù)A的合力為零求出繩的拉力，結(jié)合P=Fv求轎廂的最大速度vm：
（2）轎廂向上的加速度為a=2m/s2時，對A和B分別運(yùn)用牛頓第二定律列式，可求得重物B下端繩的拉力大�。�
（3）轎廂從開始運(yùn)動到恰好達(dá)到最大速度過程，運(yùn)用動能定理列式可求得所用的時間．

解答 解：（1）當(dāng)F=（M-m）g時轎廂的速度達(dá)到最大．又由 P=Fvm得：
vm=$\frac{P}{（M-m）g}$=$\frac{10}{（1-0.5）×10}$=2m/s
（2）當(dāng)轎廂向上的加速度為a=2m/s2時，設(shè)重物B下端繩的拉力大小為FB．根據(jù)牛頓第二定律得：
對A：FA-Mg=Ma
對B：FB+mg-FA=ma
聯(lián)立解得：FB=8N
（3）轎廂從開始運(yùn)動到恰好達(dá)到最大速度的過程，對A、B整體，由動能定理得：
Pt-Mgh+mgh=$\frac{1}{2}（M+m）{v}_{m}^{2}$
解得：t=0.8s
答：（1）轎廂的最大速度vm是2m/s．
（2）轎廂向上的加速度為a=2m/s2時，重物B下端繩的拉力大小是8N；
（3）轎廂從開始運(yùn)動到恰好達(dá)到最大速度過程中所用的時間是0.8s．

點(diǎn)評 本題是連接體問題，采用隔離法研究繩子的拉力，也可以利用整體法直接求出整體沿繩子運(yùn)動的加速度．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．光滑斜槽軌道的末端水平，固定在水平桌面上，斜槽末端靜止放置一個質(zhì)量為m2的小球B，在斜槽上某處釋放另一質(zhì)量為m1的小球A，兩球在斜槽末端發(fā)生彈性正碰后，沖出軌道落于水平地面上的同一位置，求兩小球的質(zhì)量之比m1：m2=（　�。�
A．m1：m2=1：3B．m1：m2=2：1C．m1：m2=1：1D．m1：m2=3：1

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

15．如圖是用打點(diǎn)計時器打出的紙帶，圖中A、B、C、D、E、F等是按時間順序先后打出的計數(shù)點(diǎn)（每兩個計數(shù)點(diǎn)間有四個實(shí)驗點(diǎn)未畫出）．已知電源頻率為50HZ，用刻度尺量出AB、EF之間距離分別是2.40cm和0.84cm，那么，物體在運(yùn)動過程中加速度大小是0.39m/s2，方向是與速度方向相反．（與速度方向相比較）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．兩質(zhì)量均為m的可視為質(zhì)點(diǎn)的物體M、N，固定在一質(zhì)量可忽略不計的桿的兩端，且兩物體均能繞過桿中心的軸在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動，一切摩擦阻力均忽略不計．已知桿的總長度為2L，重力加速度用g表示．如果給物體N一方向垂直于輕桿且大小為$\sqrt{2gL}$的初速度，使兩個物體均在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動．則（　�。�
A．物體N由最低點(diǎn)向最高點(diǎn)運(yùn)動時機(jī)械能始終保持不變
B．物體M由最高點(diǎn)到最低點(diǎn)桿對物體M做功為2mgL
C．當(dāng)兩物體位于與圓心等高處時，物體M對輕桿的壓力大小為$\sqrt{5}mg$
D．當(dāng)物體N處在圓周的最高點(diǎn)時，轉(zhuǎn)軸所受的作用力大小為mg

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．小物塊位于半徑為R的半球頂端，若給小物塊以水平初速度v0時，物塊對球恰無壓力，則下列說法不正確的是（　�。�
A．物塊立即離開球面做平拋運(yùn)動B．物塊落地時水平位移為$\sqrt{2}$R
C．物塊落地速度方向與地面成45°角D．初速度v0=$\sqrt{Rg}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．奧運(yùn)會單杠比賽中有一個“單臂大回環(huán)”動作，難度系數(shù)非常大．假設(shè)運(yùn)動員質(zhì)量為m，單臂抓杠身體下垂時，手掌到人體重心的距離為l，在運(yùn)動員單臂回轉(zhuǎn)從頂點(diǎn)倒立（已知此時速度為0）轉(zhuǎn)動至最低點(diǎn)的過程中（可將人視為質(zhì)量集中于重心的質(zhì)點(diǎn)，且不考慮手掌與單杠間的摩擦力，重力加速度為g），下列分析正確的有（　　）
A．運(yùn)動員在最低點(diǎn)處速度大小是$\sqrt{gl}$
B．運(yùn)動員在最低點(diǎn)處的加速度大小是3g
C．在最低點(diǎn)時運(yùn)動員手臂拉力是其自身重力的3倍
D．經(jīng)過最低點(diǎn)時運(yùn)動員的角速度最大為2$\sqrt{\frac{g}{l}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．如圖所示，一個質(zhì)量為 m 的物體（體積可忽略）在半徑為 R 的光滑半球面頂點(diǎn)處以水平速度 v0運(yùn)動．則下列結(jié)論中正確的是（　�。�
A．若v0=$\sqrt{gR}$，則物體m對半球面頂點(diǎn)壓力為mg
B．若v0＞$\sqrt{gR}$，則物體m對半球面頂點(diǎn)壓力小于mg
C．若v0=0，則物體m對半球面頂點(diǎn)壓力小于mg
D．若0＜v0＜$\sqrt{gR}$，物體m在半球面頂點(diǎn)處于失重狀態(tài)

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．如圖所示，電源電動勢為E，內(nèi)電阻為r，兩電表均可看做是理想電表．閉合開關(guān)，使滑動變阻器的滑片由右端向左滑動，對此過程判斷錯誤的是（　　）
A．小燈泡L1、L2均變暗
B．小燈泡L1變暗，L2變亮
C．電流表A的讀數(shù)變小，電壓表V的讀數(shù)變大
D．電流表A的讀數(shù)變大，電壓表V的讀數(shù)變小

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

14．一個半徑為0.15m的圓盤在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，角速度是4rad/s．盤面上距圓盤中心0.10m的位置有一個質(zhì)量為0.10kg的小物體在隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動，如圖所示，小物體與盤面間的動摩擦因數(shù)為0.25（結(jié)果保留2位有效數(shù)字且g取10m/s2）．求：
（1）小物體所受向心力的大�。�
（2）要使小物體相對圓盤靜止，圓盤最大轉(zhuǎn)速是一分鐘多少轉(zhuǎn)？

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