题目内容

【题目】如图所示,AB两个小球穿在一根与水平面成θ角的光滑固定杆上,并用一细绳跨过光滑定滑轮连。当两球静止时,OA绳与杆的夹角也为θOB绳沿竖直方向。若B球质量为m,则A球的质量为_____________;若从静止位置沿杆向上拉动B球,至OB与杆垂直,在此过程中A球重力势能变化量的绝对___________B球重力势能变化量的绝对值(选填大于等于小于)。

【答案】 小于

【解析】分别对AB两球分析,运用合成法,如图:

根据共点力平衡条件,得: (根据正弦定理列式),联立解得: ,所以当b球质量为m,则a球的质量为。若从静止位置沿杆向上拉动b球,当ob与杆垂直时,两者的速度为零,由功能关系可知:拉力做的功与a球重力势能的减少量之和转化为b球的重力势能,所以在此过程中a球重力势能变化量的绝对值小于b球重力势能变化量的绝对值。

练习册系列答案
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【题目】某同学设计了一个测量物体质量的电子装置,其结构如图甲、乙所示。E形磁铁的两侧为S极,中心为N极,可认为只有磁极间存在着磁感应强度大小均为B匀强磁场。一边长为L横截面为正方形的线圈套于中心磁极,线圈、骨架与托盘连为一体,总质量为m0,托盘下方连接一个轻弹簧,弹簧下端固定在磁极上,支撑起上面的整个装置,线圈、骨架与磁极不接触。线圈的两个头与外电路连接(图上未标出)。当被测量的重物放在托盘上时,弹簧继续被压缩,托盘和线圈一起向下运动,之后接通外电路对线圈供电,托盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止,此时由对应的供电电流可确定重物的质量。已知弹簧劲度系数为k,线圈匝数为n,重力加速度为g。问:

(1)当线圈与外电路断开时以不放重物时托盘的位置为位移起点,竖直向下为位移的正方向。试在图丙中画出,托盘轻轻放上质量为m的重物后,托盘向下运动过程中弹簧弹力F的大小与托盘位移x的关系图象,再根据上面得到的F-x图象,求从托盘放上质量为m的重物开始到托盘达到最大速度的过程中,弹簧弹力所做的功W

2)当线圈与外电路接通时,通过外电路给线圈供电,托盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止。若线圈能够承受的最大电流为I,求该装置能够测量的最大质量M

3在线圈能承受的最大电流一定的情况下,要增大质量的测量范围,可以采取哪些措施?(至少答出2种)

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