题目内容

【题目】如图所示,A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A放在固定的斜面上,斜面的倾角=30°,B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C球放在水平地面上。现用手控制住A球,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。己知A球的质量为M,B、C球的质量均为m,重力加速度为g,A与斜面间的动摩擦因数,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态。释放A后,A沿斜面下滑至最低点时C恰好离开地面。下列说法正确的是(

A. M=3.2m

B. A、B速度最大时弹簧处于原长状态

C. A到达最低点后会继续沿斜面上升

D. 从释放AC刚离开地面的过程中,A、B两小球组成的系统机械能先增加后减小

【答案】ABD

【解析】A、弹簧原来处于压缩状态由平衡知:

C刚要离开地面时,由平衡知:得:

所以在此过程中A沿斜面下降了

A下落到最低点是速度为零,由能量守恒知:

得:M=3.2m, A

B、AB整体为对象,当AB的加速度等零时,速度由最大值此时AB受力平衡,得

解得:B对;

C、A下落到最低点时,弹簧有向下的拉力T=mg,AB作为一个整体分析受力得:

所以不会沿斜面上滑,故C

D、刚开始弹簧的弹力AB系统来说,机械能的变化与弹簧的弹力和摩擦力做功有关,一开始弹力做正功,摩擦力做负功,且正功大于负功,所以机械能增加,随着弹力的减小,弹力做的正功越来越小,机械能也减小,当弹簧被拉长后,弹力和摩擦力都做负功,机械能还是在减小,所以AB系统的机械能先增大后减小,故D

练习册系列答案
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【题目】某同学做“探究加速度与力、质量关系”的实验。如图甲所示是该同学探究小车加速度与力的关系的实验装置,他将光电门固定在水平轨道上的B点,用不同重物通过细线拉同一小车,每次小车都从同一位置A由静止释放。

(1)实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等,则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为__________

(2)若用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d如图乙所示,则d________cm;实验时将小车从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt,就可以计算出小车经过光电门时的速度为。

(3)测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间Δt,并算出相应小车经过光电门时的速度v,通过描点作出v2m线性图象(如图所示),从图线得到的结论是:在小车质量一定时,________。如果小车的质量M=5kg,图像的斜率K=1,则AB间的距离x=______m(g取10 m/s2

(4)另一实验小组设计了如图(a)所示的实验装置,通过改变重物的质量,利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象.他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图(b)所示.滑块和位移传感器发射部分的总质量m________ kg;滑块和轨道间的动摩擦因数μ______.(重力加速度g取10 m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力)

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