[题目]轻且不可伸长的线悬挂质量为的圆柱体.圆柱体又套在可沿水平方向移动的框架内.框架槽沿铅直方向.框架质量为自悬线静止于铅直位置开始.框架在水平力作用下移至图2中位置.试分析整个过程中系统受力及做功.并求圆柱体的速度.线长.不计摩擦. 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】轻且不可伸长的线悬挂质量为的圆柱体，圆柱体又套在可沿水平方向移动的框架内，框架槽沿铅直方向，框架质量为自悬线静止于铅直位置开始，框架在水平力作用下移至图2中位置，试分析整个过程中系统受力及做功，并求圆柱体的速度，线长，不计摩擦。

【答案】

【解析】

设线长，圆柱体质量为，框架的质量为，以和构成质点系，设在图示位置圆柱体的速度为，框架的速度为。

质点系所受外力中，水平力做功

，

圆柱体重力做功

；

轻线拉力、框架重力和框架所受框架槽的支持力均不做功（力与受力质点位移垂直）.质点系内力是和间的相互作用力，它们与受力质点相对位移垂直做功之和为零.

方法一：

根据质点系动能定理，有

由于，则

解得

方法二:

圆柱：

（1）

框架：

= （2）

关联：

（3）

解得

练习册系列答案

A.“墨子”的运行速度大于7.9km/sB.北斗G7可定点于南通正上方

C.“墨子”的周期比北斗G7小D.“墨子”的向心加速度比北斗G7小

【题目】在竖直平面内有一范围足够大且斜向右上方的匀强电场，方向与水平方向成角。在电场中有一质量为m，带电荷量为q的带电小球，用长为L不可伸长的绝缘细线悬挂于固定轴O上，小球可以在与O点等高的M电处于静止状态，如图所示，现用外力将小球拉到最低点P，然后无初速度释放，重力加速度为g，求：

(1)小球运动到M点时绳的拉力大小；

(2)小球运动到M点时，若细线突然断开，再经过多长时间小球速度方向与电场方向相同.

【题目】某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为l1，如图1所示，图2是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺（最小分度是1毫米）上位置的放大图，示数l1＝_____cm．在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码，静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5．已知每个钩码质量是50g，挂4个钩码时，弹簧弹力F4＝_____N（当地重力加速度g＝9.8m/s2）．要得到弹簧伸长量x，还需要测量的是____，作出F﹣x曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系．

【题目】如图所示，一长木板静止在水平地面上，在长木板的上表面放一滑块。现在长木板上施加一水平向左的恒力，使长木板由静止开始以恒定的加速度a＝2.5 m/s2向左做匀加速直线运动，当其速度为v＝9 m/s时调整恒力的大小使长木板做匀速直线运动。假设滑块与长木板之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，滑块与长木板之间的动摩擦因数为μ＝0.225，重力加速度g＝10 m/s2，运动过程中滑块始终未滑离长木板。求：

(1)长木板的速度达到v前滑块的加速度大小；

(2)滑块相对地面加速运动的时间及位移大小；

(3)为保证运动过程中滑块不滑离长木板，长木板运动前滑块到长木板右端的最短距离。

【题目】如图所示，一质量为1 kg的物体静止在水平地面上，受到大小为2 N的水平拉力作用后做匀加速直线运动，经5 s后撤去水平拉力，物体共运动10 s停止,取重力加速度g =10 m/s2。下列说法正确的是

A.物体运动过程中受到的摩擦力大小为0. 5 N

B.5 s末物体的动能为12. 5 J

C.物体运动过程中拉力做功为25 J

D.物体运动过程中克服摩擦力做功为12. 5 J

【题目】一种新型氢气燃料的汽车，质量为，发动机的额定输出功率为80kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为2.0m/s2。达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m，直到获得最大速度后才匀速行驶。试求：

（1）汽车的最大行驶速度。

（2）汽车匀加速运动的时间。

（3）当速度为5 m/s时，汽车牵引力的瞬时功率。

【题目】经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”．“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体．如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动．现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1：m2=3：2．则可知（　　）

A. m1、m2做圆周运动的线速度之比为2：3

B. m1、m2做圆周运动的角速度之比为3：2

C. m1、m2做圆周运动的向心力之比为1：1

D. m2做圆周运动的半径为

【题目】如图所示，小车、打点计时器等器材置于高度可调节的长木板上。

（1）在验证牛顿第二定律的实验中，除打点计时器（附纸带，复写纸）、小车（其上可放置砝码）、细线、钩码（质量已知）、附滑轮的长木板、导线外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有_______。（填写序号）

①电压合适的50Hz交流电源②电压可调节的直流电源③刻度尺④秒表⑤天平

实验通过改变________，可验证质量一定时，加速度与力成正比的关系，通过_______，可验证力一定时加速度与质量成反比的关系

（2）在验证牛顿第二定律的实验中，若平衡摩擦力时，长木板的一端调节过高，使得偏角偏大，则所得到的a-F关系图像为____。（a是小车的加速度，F是细线作用与小车的拉力）

（3）实验中得到一条纸带，在纸带上便于测量的地方选取第1个计数点，其下表面A，第6个计数点下标明B，第11个计数点下标明C，第16个计数点下标明D，第21个计数点下表面E。若测得AC长为14．56cm，CD长11．15cm，DE长为13．73cm，则小车运动的加速度大小为_______，打C点时小车的瞬时速度大小为_________m/s。（结果保留三位有效数字）

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