题目内容

16.现有两个宽度为d、质量为m的相同的小物块A、B,一带孔圆环C,其质量为2m,半径为d,它们的厚度均可忽略.一不可伸长的轻质细绳绕过光滑的定滑轮,一端连接A物块,一端穿过圆环C的小孔连接B物块,如图所示.现将A置于水平地面,距滑轮底端3L,BC距水平地面为L,在B的正下方有一深$\frac{L}{2}$、宽$\frac{3}{2}$d的凹槽.B、C落地后都不再弹起.求A物块上升到最大高度所经历的时间.

分析 放手后,A、B、C整体向下做匀加速直线运动,当C被挡住后,A向上做匀速直线运动,当B到达地面后,A做竖直上抛运动,到达最高点速度减为零.结合牛顿第二定律和运动学公式求解.

解答 解:放手时,A、B、C整体的加速度$a=\frac{(2m+m-m)g}{2m+m+m}=\frac{g}{2}$
当B、C下降L时,整体的速度$v=\sqrt{2aL}=\sqrt{gL}$
经历的时间${t_1}=\frac{v}{a}=2\sqrt{\frac{L}{g}}$
C被地面挡住后,A、B整体以v匀速运动,所用时间${t_2}=\frac{{\frac{L}{2}}}{v}=\frac{1}{2}\sqrt{\frac{L}{g}}$
当B落地后,A以v竖直向上做匀减速运动,加速度为g.
至速度减为零时,所用时间${t_3}=\frac{v}{g}=\sqrt{\frac{L}{g}}$
此时A 物体到大最大高度,所以经历时间为$t={t_1}+{t_2}+{t_3}=\frac{7}{2}\sqrt{\frac{L}{g}}$
答:A物块上升到最大高度所经历的时间为$\frac{7}{2}$$\sqrt{\frac{L}{g}}$

点评 本题考查牛顿第二定律的应用,解决本题的关键理清物体的运动情况,运用牛顿第二定律和运动学公式进行求解.

练习册系列答案
相关题目
8.在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准.待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm.
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图1所示,其读数应为0.397mm(该值接近多次测量的平均值).
(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx.实验所用器材为:电池组(电动势3V,内阻约1Ω)、电流表(内阻0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流2A)、开关、导线若干.
某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:
次数1234567
U/V0.100.300.701.001.501.702.30
I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520
由以上实验数据可知,他们测量Rx是采用图2中的甲图(选填“甲”或“乙”).

(3)图是测量Rx的实验器材实物图,图3中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端.请根据(2)所选的电路图,补充完成图3中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏.

(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图4所示,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点.请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,并描绘出U-I图线.由图线得到金属丝的阻值Rx=4.5Ω(保留两位有效数字)
(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为C(填选项前的符号).
A.1×10-2Ω•m  B.1×10-3Ω•m   C.1×10-6Ω•m  D.1×10-8Ω•m
(6)任何实验测量都存在误差.本实验所用测量仪器均已校准,下列关于误差的说法中正确的选项是D
A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差
B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C.若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的偶然误差
D.用U-I图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差.

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