题目内容
【题目】如图所示,倾角为θ的光滑斜面ABC放在水平面上,劲度系数分别为k1、k2的两个轻弹簧沿斜面悬挂着,两弹簧之间有一质量为m1的重物,最下端挂一质量为m2的重物,此时两重物处于平衡状态,现把斜面ABC绕A点缓慢地顺时针旋转90°后,重新达到平衡.试求:m1、m2沿斜面各移动的距离.
【答案】m1、m2沿斜面移动的距离各为和(sinθ+cosθ)+(sinθ+cosθ).
【解析】
试题在旋转前后,物体均处于平衡状态,则共点力的平衡条件可得出物体弹簧弹力,由胡克定律可求得弹簧的伸长量,则可得出旋转前后的距离.
解:没旋转时,两弹簧均处于伸长状态,两弹簧伸长量分别为x1、x2,
由平衡条件可知k2x2=m2gsinθ,解得:x2=
k2x2+m1gsinθ=k1x1
解得:x1=
旋转后,两弹簧均处于压缩状态,压缩量为x1′,x2′
m2gcosθ=k2x2′
解得:x2′=
(m1+m2)gcosθ=k1x1′
解得:x1′=
所以m1移动的距离d1=x1+x1′=
m2移动的距离d2=x2+x2′+d1=(sinθ+cosθ)+(sinθ+cosθ)
答:m1、m2沿斜面移动的距离各为和(sinθ+cosθ)+(sinθ+cosθ).
【题目】现用频闪照相方法来研究物块的变速运动.在一小物块沿斜面向下运动的过程中,用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示.拍摄时频闪频率是10Hz;通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x1、x2、x3、x4.已知斜面顶端的高度h和斜面的长度s.数据如下表所示.重力加速度大小g=9.80m/s2.
单位:cm
x1 | x2 | x3 | x4 | h | S |
10.76 | 15.05 | 19.34 | 23.65 | 48.00 | 80.00 |
根据表中数据,完成下列填空:
(1)物块的加速度a=_____m/s2(保留3位有效数字).
(2)因为_____可知斜面是粗糙的.