题目内容

【题目】如图1所示,固定的光滑水平横杆上套有小环P,固定的光滑竖直杆上套有小环Q。P、Q质量均为m,且可看做质点。P、Q用一根不可伸长的轻细绳相连,开始时细绳水平伸直,P、Q均静止。现在由静止释放Q,当细绳与竖直方向的夹角为60°(如图2所示),小环P沿着水平杆向右的速度为v。则

A. 细绳的长度为 B. Q的机械能一直增大

C. 绳子对Q做的功为 D. P、Q及地球组成的系统机槭能守恒

【答案】AD

【解析】

根据速度的合成分解知识可以算出vQ再由系统机械能守恒算出速度。

根据运动的合成与分解可知,,且沿绳方向速度相等,即,所以。设Q下降的高度为h,由功能关系可得,,解得。设绳长为L,则,所以A正确;拉力对Q做负功,Q的机械能减小,所以B错误;对P研究,只有拉力对P做功,拉力做功为,所以拉力对Q做功为,所以C错误;对P、Q组成的系统,只有重力做功,则P、Q及地球组成的系统机械能守恒,所以D正确。

练习册系列答案
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【题目】(11分)图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系

(1)完成下列实验步骤中的填空:

平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列________的点。

按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码。

打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m。

按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤

在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1,s2。求出与不同m相对应的加速度a。

以砝码的质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上做出--m关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则与m处应成_________关系(填线性非线性)。

(2)完成下列填空:

)本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。

)设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。a可用s1、s3Δt表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出s1=__________mm,s3=__________mm。由此求得加速度的大小a=__________m/s2

)图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为___________,小车的质量为___________。

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