题目内容

【题目】如图所示,竖直光滑的杆子上套有一滑块A,滑块通过细绳绕过光滑滑轮连接物块B,B又通过一轻质弹簧连接物块CC静止在地面上.开始用手托住A,使绳子刚好伸直处于水平位置但无张力,现将A由静止释放,当速度达到最大时,C也刚好同时离开地面,此时B还没有到达滑轮位置.已知:mA="1.2kg," mB="1kg," mc=1kg,滑轮与杆子的水平距离L=0.8m.试求:

1A下降多大距离时速度最大

2)弹簧的劲度系数

3A.B的最大速度是多少

【答案】123

【解析】

1)当A速度达到最大时,即加速度等于0的时候,此时C也刚好同时离开地面,那么对BC整体分析只有绳子拉力,因此此时绳子拉力

A下降过程受力分析如图

A的速度最大加速度等于0时,即

计算得

假设A下降的高度为h,则根据几何关系可得带入得

2)根据第一问的几何关系如上图,A下降时定滑轮到A的距离为

那么绳子拉长的长度也就是B上升的高度就是

初始状态,绳子无张力,对B分析有

即弹簧压缩

末状态,C刚好离开地面,对C分析有

即弹簧拉伸

带入计算得

3)由第二问可知,初状态弹簧压缩

和末状态弹簧拉伸

弹簧弹性势能没有变化,那么在此过程中ABC和弹簧组成的系统机械能守恒,有

有几何关系可得AB的速度关系有

带入计算得

练习册系列答案
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【题目】为了测定某电池的电动势(约10V~11V)和内电阻(小于),需要把一个量程为5V的直流电压表接一固定电阻(用电阻箱代替),改装为量程为15V的电压表,然后用伏安法测电源的电动势和内电阻,以下是该实验的操作过程:

(1)把电压表量程扩大,实验电路如图甲所示,请完成第五步的填空.

第一步:把滑动变阻器滑动片移至最右端

第二步:把电阻箱阻值调到零

第三步:闭合电键

第四步:把滑动变阻器滑动片调到适当位置,使电压表读数为4.5V

第五步:把电阻箱阻值调到适当值,使电压表读数为_______V

第六步:不再改变电阻箱阻值,保持电压表和电阻箱串联,撤去其它线路,即得量程为15V的电压表

(2)上述实验可供选择的器材有:

A.某电池(电动势约10V~11V,内电阻小于2Ω)

B.电压表(量程为5V,内阻约4KΩ)

C.电阻箱(阻值范围0~9999Ω)

D.电阻箱(阻值范围0~99999Ω)

E.滑动变阻器(阻值为0~20Ω,额定电流2A)

F.滑动变阻器(阻值为0~20KΩ,额定电流0.2A)

电阻箱应选_________,滑动变阻器应选_________(用大写字母表示).

(3)用该扩大了量程的电压表(电压表的表盘没变),测电源电动势E和内电阻r,实验电路如图乙所示,得到多组电压U和电流I的值,并作出U—I图线如图丙所示,可知电池的电动势为___________V,内电阻为_______Ω.(保留3位有效数字)

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