题目内容
19.(1)求细线无拉力作用时,C小球对地面的压力.
(2)缓慢地释放A小球后,最终C小球恰好不受地面的作用力,求B小球上升的高度和A小球的质量.
分析 (1)以B、C两小球整体为研究对象,受重力和地面的支持力作用处于平衡状态,根据平衡条件列式即可求解;
(2)设开始时弹簧的压缩量为x1,由胡克定律和平衡条件列式,C小球恰好不受地面的作用力,则弹簧对C小球的拉力大小为mg,根据胡克定律结合平衡条件列式即可求解.
解答 解:(1)以B、C两小球整体为研究对象,受重力和地面的支持力作用处于平衡状态,所以支持力为FN=2mg.
由牛顿第三定律知:C小球对地面的压力FN'=2mg
(2)设开始时弹簧的压缩量为x1,由胡克定律和平衡条件有:mg=kx1
C小球恰好不受地面的作用力,则弹簧对C小球的拉力大小为mg,设此时弹簧的伸长量为x2,有mg=kx2
所以B小球上升的总高度h=x1+x2=$\frac{2mg}{k}$
设A小球的质量为M,由平衡条件得:
Mgsin α=2mg
所以A小球的质量M=$\frac{2m}{sinα}$.
答:(1)求细线无拉力作用时,C小球对地面的压力为2mg;
(2)缓慢地释放A小球后,最终C小球恰好不受地面的作用力,B小球上升的高度为$\frac{2mg}{k}$,A小球的质量为$\frac{2m}{sinα}$.
点评 本题关键是分析求出系统的运动情况,然后结合平衡条件和胡克定律多次列式求解分析,难度中等.
练习册系列答案
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9.
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| A. | 摩擦力为10N,方向水平向右 | B. | 摩擦力为20N,方向水平向左 | ||
| C. | 加速度为2m/s2,方向水平向右 | D. | 加速度为3m/s2,方向水平向左 |
10.一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度图象如图所示,由图象可知( )

| A. | tc时刻火箭离地面最高 | |
| B. | 在0~tb段火箭是上升的,在tb~tc段火箭也是上升的 | |
| C. | tb时刻火箭离地面最高 | |
| D. | 在0~tb段火箭是上升的,在tb~tc段火箭是下落的 |
4.
如图所示,带有相等电荷量的A、B正电粒子(不计重力)以相等的速率v从宽度为d的有界匀强磁场的边界上的O点分别以60°和90°(与边界的夹角)射入磁场,又恰好都不从另一边界飞出,则下列说法中正确的是( )
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| C. | 粒子A的质量是B质量的$\frac{3}{2}$倍 | D. | 粒子A在磁场中运动的时间比B长 |
8.
在同一平面内有两个边长不等的正方形ABDC和abdc,如图所示,其中两个正方形的中心重合且点A、a、d、D在同一直线上.若在AB、AC、CD、DB的中点分别放等量的正点电荷或负点电荷,取无限远处电势为零.则下列说法中正确的是( )
| A. | O点的电场强度和电势均为零 | |
| B. | 把一负点电荷从b点沿着b→a→c的路径移动到c点,电场力做功为零 | |
| C. | 同一点电荷在a、d两点所受电场力相同 | |
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9.
2012年10月15日奥地利极限运动员菲利克斯•鲍姆加特纳乘氦气球到达3.9万米高空后跳下,在平流层近似真空的环境里自由落体持续38s.关于菲利克斯•鲍姆加特纳在这段自由落体运动时间里的位移或速度,以下说法正确的是(重力加速度g=10m/s2)( )
| A. | 运动员自由落体的位移是3.9×104 m | |
| B. | 运动员自由落体的位移是7.22×103 m | |
| C. | 运动员自由落体的末速度是3.8×102 m/s | |
| D. | 运动员自由落体的平均速度是3.8×102 m/s |