题目内容

（12分）如图所示装置，用轻绳拴着质量为m=1kg的重物，从深为H=20m的井底将重物提起并作竖直方向的直线运动，假设运动过程只有两种选择，一是“匀加速、匀速、匀减速”，二是“匀加速、匀减速”，但重物到井口时的速度恰好为0，已知轻绳最大承受力为T=20N（取g=10 m/s2，空气阻力不计）。求：

   

（1）提升重物加速上升的最大加速度大小？

（2）用此轻绳提升重物时，物体从井底运动到井口的最短时间？

解析：

（1）轻绳达到最大拉力时加速度最大，由牛顿第二定律得：T-mg=mam（3分）

∴am==10m/s2（2分）

（2）由v-t图知：先加速后减速，时间最短。

设加速时间为t1，减速时间为t2，最大速度为Vm。

则有：加速上升：Vm=amt1=10t1（1分）

减速上升：Vm=gt2=10t2（1分）

全过程平均速度=Vm（1分）

∴H=( t1+ t2)=20（2分）

解得：t1= t2=s（1分）

最短时间为：t= t1+ t2=2s（1分）

练习册系列答案
相关题目
某实验小组利用如图所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统由静止释放后机械能守恒．实验前已经调整气垫导轨底座使之水平，且选定滑块从静止开始运动的过程进行测量．
精英家教网
（1）如图所示，首先用游标卡尺测量遮光条的宽度（见下图），其读数为d=
 
cm；实验时将滑块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△t=1.2×10-2s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为
 
m/s．
精英家教网
（2）已知当地重力加速度为g，钩码的质量m，滑块的质量M，在本实验中还需要直接测量的物理量有
 
（在横线上填入选项前的编号）．
①光电门到左端定滑轮的距离x
②滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s
③气垫导轨的总长l
（3）本实验通过比较
 
和
1
2
(m+M)(
d
△t
)2是否相等（用上述已有的物理量符号写出表达式，重力加速度为g），说明系统的机械能是否守恒．
（4）为提高实验结果的准确程度，小组同学对此实验提出以下建议，其中确实对提高准确程度有作用的是
 
（在横线上填入选项前的编号）．
①绳的质量要轻
②在“轻质绳”的前提下，绳越长越好
③钩码的质量m越小越好
（5）你估计减少的重力势能和增加的动能哪个可能偏小？
 
．
你认为造成这种偏差的原因可能是
 
．
精英家教网如图所示装置，一质量为m的圆环套在一光滑杆上，杆固定，倾角为α=60°，用轻绳通过滑轮与质量为M的物块相连，现将m拉到A位置由静止释放，AO水平，m向下运动到达最低点B，已知OC垂直于杆，β=58.7°，A距滑轮L=1米．
（1）求M：m；
（2）若M：m=2.5，试求m运动到C点的速度v；
（3）简要描述m从A运动到B的过程中，M的速度大小变化情况．
有一位同学在解第（1）小问时的思路是这样的：m在B点速度为零，所以所受合外力为零，列出方程，从而解出M：m．
你认为该同学的解法正确吗？
若认为正确，按该同学的思路列出第（1）小问的方程，不用算出，并完成第（2）、（3）小问．若认为有错误，请说明理由，给出第（1）小问正确的解法，列出方程，不用算出，并完成第（2）、（3）小问．
精英家教网高一（9）班物理兴趣小组选用如图所示装置来“验证机械能守恒定律”和“验证动量守恒定律”．将一段不可伸长的轻质小绳一端与力传感器（可以实时记录绳所受的拉力）相连固定在O点，另一端连接小钢球A，把小钢球拉至M处可使绳水平拉紧．在小钢球最低点N右侧放置有一水平气垫导轨、气垫导轨上放有小滑块B（B上安装宽度较小且质量不计的遮光板）、光电门（已连接数字毫秒计）．当地的重力加速度为g
（1）某同学把气垫导轨、滑块B和光电门移开，就可以用该装置来验证机械能守恒定律
①为验证小钢球A从M点（静止释放）到N点过程中的机械能守恒，必须测量的物理有：
 

A．小钢球A质量mA
B．绳长L
C．小钢球从M到N运动的时间
D．小钢球通过最低点N点时传感器示数Fm
②验证机械能守恒定律的表达式是：
 
（用题中已给的物理量符号来表示）
③写出一条对提高实验结果准确程度有益的建议：
 

（2）某同学要“验证动量守恒定律”，按上图所示安装气垫导轨、滑块B（调整滑块B的位置使小钢球自由下垂静止在N点时与滑块B接触而无压力）和光电门，调整好气垫导轨高度，确保小钢球A通过最低点时恰好与滑块B发生正碰．让小钢球A从某位置释放，摆到最低点N与滑块B碰撞，碰撞后小钢球A并没有立即反向，碰撞时间极短．
①为完成实验，除了毫秒计读数△t、碰撞前瞬间绳的拉力F1、碰撞结束瞬间绳的拉力F2、滑块B质量mB和遮光板宽度D外，还需要测量的物理量有
 
（用题中已给的物理量符号来表示）
②滑块B通过光电门时的瞬时速度vB=
 
（用题中已给的物理量符号来表示）
③验证动量守恒定律的表达式是：
 
（用题中已给的物理量符号来表示）

(8分)利用如图所示装置来验证机械能守恒定律，已知物体A和B的质量分别为M和m，分别系在一条跨过光滑定滑轮的轻质细绳两端(M >m），其中1、2是两个光电门．让系统由静止开始运动；已知当地的重力加速度为g.。

①、实验研究的对象是          （选填“A”或者“B”或者“AB”

②实验中除了记录物体B通过两光电门时的速度v1、v2外； 还需要测量的物理量是____       _．

③、用已知量和测量量写出验证机械能守恒的表达式：_____________________________________．

 

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网