题目内容

【题目】如图所示,质量为M的物块A放置在光滑水平桌面上,右侧连接一固定于墙面的水平轻绳,左侧通过一倾斜轻绳跨过光滑定滑轮与一竖直轻弹簧相连。现将质量为m的钩码B挂于弹簧下端,当弹簧处于原长时,将B由静止释放,当B下降到最低点时(未着地),A对水平桌面的压力刚好为零。轻绳不可伸长,弹簧始终在弹性限度内,物块A始终处于静止状态。以下判断正确的是(  )

A.M<2m

B.2m <M<3m

C.B从释放位置运动到最低点的过程中,所受合力对B先做正功后做负功

D.B从释放位置运动到速度最大的过程中,B克服弹簧弹力做的功等于B机械能的减少量

【答案】ACD

【解析】

AB.由题意可知B物体可以在开始位置到最低点之间做简谐振动,故在最低点时有弹簧弹力T=2mg;对A分析,设绳子与桌面间夹角为θ,则依题意有

故有,故A正确,B错误;

C.由题意可知B从释放位置到最低点过程中,开始弹簧弹力小于重力,物体加速,合力做正功;后来弹簧弹力大于重力,物体减速,合力做负功,故C正确;

D.对于B,在从释放到速度最大过程中,B机械能的减少量等于弹簧弹力所做的负功,即等于B克服弹簧弹力所做的功,故D正确。

练习册系列答案
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【题目】20205月,我国进行了珠穆朗玛峰的高度测量,其中一种方法是通过使用重力仪测量重力加速度,进而间接测量海拔高度。某同学受此启发就地取材设计了如下实验,测量当地重力加速度的大小。实验步骤如下:

i)如图甲所示,选择合适高度的垫块,使木板的倾角为53°,在其上表面固定一与小物块下滑路径平行的刻度尺(图中未画出)。

ii)调整手机使其摄像头正对木板表面,开启视频录像功能。将小物块从木板顶端释放,用手机记录下小物块沿木板向下做加速直线运动的情况。然后通过录像的回放,选择小物块运动路径上合适的一点作为测量参考点,得到小物块相对于该点的运动距离L与运动时间t的数据。

iii)该同学选取部分实验数据,画出了-t图像,利用图像数据得到小物块下滑的加速度大小为5.6 m/s2

iv)再次调节垫块,改变木板的倾角,重复实验。

回答以下问题:

(1)当木板的倾角为37°时,所绘图像如图乙所示。由图像可得,物块过测量参考点时速度的大小为_____m/s;选取图线上位于坐标纸网格交叉点上的AB两点,利用AB两点数据得到小物块下滑加速度的大小为_____m/s2。(结果均保留2位有效数字)

(2)根据上述数据,进一步分析得到当地的重力加速度大小为_____ m/s2。(结果保留2位有效数字,sin37°= 0.60cos37°=0.80

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