[题目]如图所示.倾角 30°的光滑斜面上.轻质弹簧两端连接着两个质量均为 m=1kg 的物块 B 和 C.C 紧靠着挡板 P.B 通过轻质细绳跨过光滑定滑轮与质量 M=8kg 的小球 A 连接.B 与滑轮之间的距离足够远.细绳平行于斜面.A 在外力作用下静止在圆心角为 60°.半径 R=2m 的光滑圆弧轨道的顶端 a 处.此时绳子恰好拉直且无张力,圆� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】如图所示，倾角 30°的光滑斜面上，轻质弹簧两端连接着两个质量均为 m=1kg 的物块 B 和 C，C 紧靠着挡板 P，B 通过轻质细绳跨过光滑定滑轮与质量 M=8kg 的小球 A 连接，B 与滑轮之间的距离足够远，细绳平行于斜面，A 在外力作用下静止在圆心角为 60°、半径 R=2m 的光滑圆弧轨道的顶端 a 处，此时绳子恰好拉直且无张力；圆弧轨道最低端 b 与粗糙水平轨道 bc 相切，bc 与一个半径 r=0.2m 的光滑圆轨道平滑连接。由静止释放小球 A，当 A 滑至 b 点时，C 恰好离开挡板 P，此时连接 AB 的绳子在小球 A 处断裂，已知小球 A 与 bc 间的动摩擦因数= 0.1 ，重力加速度 g 取 10m/s2，弹簧的形变始终在弹性限度内，所有装置在同一竖直平面内，细绳不可伸长。

（1）求弹簧的劲度系数 k;

（2）小球A滑到b处，绳子刚好断后瞬间，小球A对圆轨道的压力为多少？

（3）为了让小球 A 能进入圆轨道且不脱轨，则bc间的距离应满足什么条件?

【答案】（1）k=5N/m（2）144N，方向竖直向下（3）x≤3m,或者6m≤x≤8m

【解析】（1）A在a处时，绳子拉直无张力，弹簧压缩，设压缩量为，弹簧弹力为

；
A在b处时，弹簧伸长，设伸长量为，那么，；又有当A滑至b时，C恰好离开挡板P，所以，弹簧弹力；
所以，，所以，；
（2）A从a到b过程由，ABC及弹簧系统只有重力、弹簧弹力做功，且A在a处和b处，弹簧的形变量相同，故弹性势能不变，弹簧弹力做功为零；那么，ABC及弹簧系统机械能守恒；
设A在b处的速度为，那么，B的速度为A的速度在沿绳子方向的分速度，故B的速度，则由动能定理可得：

，所以，；
对物块A滑至b处，绳子断后瞬间应用牛顿第二定律，则有，所以，；
故由牛顿第三定律可知：物块A滑至b处，绳子断后瞬间，A对圆轨道的压力大小为，方向竖直向下；
（3）为了让物块A能进入圆轨道且不脱轨，那么，物块A在圆轨道上可能达到的最高点或者；
那么，当时，对物体A在最高点应用牛顿第二定律有；
A在圆轨道上运动，机械能守恒，所以，A在c处的动能

；
当时，由机械能守恒可得A在c处的动能，所以，A在c处的动能为或；
又有A在b处的动能；
A从b到c运动过程，只有摩擦力做功，且摩擦力；故由动能定理可得：，所以，或；

练习册系列答案

68所名校图书小升初高分夺冠真卷系列答案

伴你成长周周练月月测系列答案

小升初金卷导练系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】跳台滑雪是勇敢者的运动，它是利用依山势特别建造的跳台进行的．运动员穿着专用滑雪板，不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆．这项运动极为壮观．设一位运动员由山坡顶的A点沿水平方向飞出，到山坡上的B点着陆．如图所示，已知运动员水平飞出的速度为v0=20m/s，山坡倾角为θ=37°，山坡可以看成一个斜面．（g=10m/s2 ， sin37°=0.6，cos37°=0.8）

求：
（1）运动员在空中飞行的时间t
（2）运动员在B点着陆时的速度．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】从某高度水平抛出一小球，经过t时间到达地面时，速度方向与水平方向的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g，下列结论中正确的是(　　)

A. 小球初速度为gttan θ

B. 小球着地速度大小为

C. 若小球初速度增大，则平抛运动的时间变长

D. 小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为θ

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】家用微波炉是利用微波的电磁能加热食物的新型灶具，主要由磁控管、波导管、微波加热器、炉门、直流电源、冷却系统、控制系统、外壳等组成，接通电源后，220 V的交流电经变压器，一方面在次级产生3.4 V交流电对磁控管加热，另一方面在次级产生2000 V高压，经整流加到磁控管的阴、阳两极之间，使磁控管产生频率为2450 MHz的微波，微波输送至金属制成的加热器(炉腔)，被来回反射，微波的电磁作用使食物内分子高频地振动同时内外迅速变热，并能最大限度地保存食物中的维生素，试计算变压器的升压变压比。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】某居住地A位于某山脉的一边，山脉的另一边P处建有一无线电波发射站，如图所示．该发射站可发送频率为400 kHz的中波和400 MHz的微波，已知无线电波在空气中的传播速度都为3×108m/s ，求：

（1）该中波和微波的波长各是多少？
（2）发射站发出的电磁波是经过干涉还是衍射后到达居住地A处的？
（3）若两种波的接收效果不同，请说明哪一种波的接收效果更好？为什么？