题目内容
如图所示,表示一个质量为2.0kg的重物在竖直悬线的拉力作用下沿竖直方向向上运动的速度-时间图象.从图象可知,悬线拉力的最大值为
26
26
N;悬线拉力的最小值为17
17
N.(g取10m/s2)分析:物体先做匀加速直线运动,再做匀速直线运动,最后做匀减速直线运动;根据图象求出每段过程中的加速度,根据牛顿第二定律求出每段过程中的拉力,从而得出拉力的最大值和最小值.
解答:解:t=0至t=2s内,物体加速上升,产生超重现象,加速度大小为:
a1=
=
=3m/s2,方向向上
由牛顿第二定律有:F1-mg=ma1
得拉力最大值为:F1=mg+ma1=26N
t=1s至t=2s内,物体匀速上升,拉力为:F2=mg=20N
t=2s至t=4s内,物体减速上升,产生失重现象,加速度为:
a3=
=
=-1.5m/s2,负号表明方向向下
由牛顿第二定律有:F3-mg=ma3
拉力最小值为:F1=mg+ma3=20N+2.0×(-1.5)N=17N
故答案为:26,17
a1=
△v1 |
△t1 |
6-0 |
2 |
由牛顿第二定律有:F1-mg=ma1
得拉力最大值为:F1=mg+ma1=26N
t=1s至t=2s内,物体匀速上升,拉力为:F2=mg=20N
t=2s至t=4s内,物体减速上升,产生失重现象,加速度为:
a3=
△v3 |
△t3 |
0-6 |
4 |
由牛顿第二定律有:F3-mg=ma3
拉力最小值为:F1=mg+ma3=20N+2.0×(-1.5)N=17N
故答案为:26,17
点评:解决本题的关键会根据速度时间图线求出加速度,以及会运用牛顿第二定律求拉力.
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一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动,用下面的方法测量它匀速转动时的角速度。
实验器材:电磁打点计时器、米尺、纸带、复写纸片。
实验步骤:
(1)如图1所示,将电磁打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后,固定在待测圆盘的侧面上,使得圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上。
(2)启动控制装置使圆盘转动,同时接通电源,打点计时器开始打点。
(3)经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量。
① 由已知量和测得量表示的角速度的表达式为ω= 。式中各量的意义是:
.
② 某次实验测得圆盘半径r=5.50×10-2m,得到纸带的一段如图2所示,求得角速度为 。
(1),T为电磁打点计时器打点的时间间隔,r为圆盘的半径,x2、x1是纸带上选定的两点分别对应的米尺的刻度值,n为选定的两点间的打点数(含两点)。 (2)6.8/s。 |