练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    17．如图所示，质量MA=2m的直杆A悬于离地面很高处，杆A上套有质量MB=m的小环B．将小环B由静止释放，环做加速度a=$\frac{3}{4}$g的匀加速运动．经过时间△t后，将杆A上方的细线剪断，杆A开始下落．杆A足够长，环B始终未脱离杆A，不计空气阻力，已知重力加速度为g，求：
    （1）杆A刚下落时的加速度；
    （2）在小环B下落的整个过程中，环B对杆A所做的功W；
    （3）在小环B下落的整个过程中，环B相对杆A下滑的距离．

    分析 （1）对B进行受力分析，求出A与B之间的摩擦力的大小；
    （2）设当A下落 t 时间时二者的速度相等，之后二者相对静止，所以速度相等前杆受到的摩擦力与位移才乘积就是环B对杆A所做的功；
    （3）利用匀变速直线运动规律，分别求出直杆A和小环B下落的距离，求出两下落距离之差即为环B相对杆A下滑的距离．

    解答 解：（1）对小环B进行受力分析，由牛顿第二定律可得：MBg-f=MBa
    解得f=$\frac{1}{4}mg$
    剪断绳后B的加速度不变仍为a=$\frac{3}{4}g$
    对物体A，剪断的瞬间A受到重力和向下的摩擦力，则：MAg+f=MAa′
    代入数据，解得杆A刚下落时的加速度$a′=\frac{9}{8}g$；
    （2）当A下落t时间时二者的速度相等，则：v=vA=vB，A、B相对静止无摩擦力作用
    v=a（△t+t）=a′t
    解得：t=2△t
    A下落的高度：h′=$\frac{1}{2}a′{t}^{2}=\frac{9}{4}g△{t}^{2}$
    B对A做的功：W=fh′=$\frac{1}{4}mg×\frac{9}{4}g△{t}^{2}=\frac{9}{16}m{g}^{2}△{t}^{2}$
    （3）B下落的高度：h=$\frac{1}{2}a（△t+t）^{2}$
    解得h=$\frac{27}{8}g△{t}^{2}$
    故在小环B下落的整个过程中，环B相对杆A下滑的距离
    △h=h-h′=$\frac{9}{8}g△{t}^{2}$
    答：（1）杆A刚下落时的加速度为$\frac{9}{8}g$；
    （2）在小环B下落的整个过程中，环B对杆A所做的功W为$\frac{9}{16}m{g}^{2}△{t}^{2}$；
    （3）在小环B下落的整个过程中，环B相对杆A下滑的距离为$\frac{9}{8}g△{t}^{2}$．

    点评 该题结合功能关系考查牛顿第二定律与受力分析，解答本题关键是对环和杆受力分析，然后根据牛顿第二定律求出各个过程的加速度，最后结合运动学公式列式求解．

    练习册系列答案
    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！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    7．如图所示，金属铝线圈平面正对着条形磁铁的S极．现将在线圈附近的条形磁铁迅速地水平向左远离线圈，则下列说法中正确的是（　　）
    A．线圈中电流的方向是逆时针的（从左往右看）
    B．线圈中电流的方向是顺时针的（从左往右看）
    C．线圈向右摆动
    D．线圈向左摆动

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    8．在升降机中的人，发现自己站的测力计示数比自己的体重要小，则（　　）
    A．升降机可能正在加速下降B．升降机可能正在减速下降
    C．人受到的重力减小了D．人受到的重力不变

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    5．如图，光滑平行金属导轨固定在水平面上，左端由导线相连，导体棒垂直静置于导轨上构成回路．在外力F作用下，回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动．在运动过程中外力F做功WF，磁场力对导体棒做功W1，磁铁克服磁场力做功W2，磁铁克服重力做功WG，回路中产生的焦耳热为Q，导体棒获得的动能为Ek．则（　　）
    A．W1=EkB．W1=QC．W2-W1=QD．WF+WG=Q+Ek

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    12．如图所示，两同心圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带正电的绝缘环，B为导体环，两环均可绕中心在水平面内转动，若A逆时针加速转动，则B环中（　　）
    A．一定产生恒定的感应电流B．产生顺时针方向的感应电流
    C．产生逆时针方向的感应电流D．没有感应电流

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    2．从井口每隔1s有一粒石子自由落下，当第5粒石子刚开始落下时，第1粒石子恰好到达井底，此井的深度是80m．此时第2和第3两粒石子间的距离是25m．（取g=10m/s2）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    7．电场中某点放入电荷量为2.0×10-9C的试探电荷，其所受电场力为4.0×10-6N，则该点的场强大小为2.0×103N/C；移走试探电荷，该点的场强大小为2.0×103N/C．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    4．简谐运动的振动图线可用下述方法画出：如图（甲）所示，在弹簧振子的小球上安装一支绘图笔P，让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动，笔P在纸带上画出的就是小球的振动图象．取振子水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移正方向，纸带运动的距离代表时间，得到的振动图线如图乙所示．则下列说法中正确的是（　　）
    A．弹簧振子的周期为4s
    B．弹簧振子的振幅为10cm
    C．t=17s时振子相对平衡位置的位移是10cm
    D．若纸带运动的速度为2cm/s，振动图线上1、3两点间的距离是4cm
    E．2.5s时振子正在向x轴正方向运动

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    5．明代诗人曾写这样一首诗：“空手把锄头，步行骑水牛；人在桥上走，桥流水不流．”其中“桥流水不流”中描述的运动“桥流”，其研究对象和参考系是（　　）
    A．水   人B．桥   水C．水  桥D．人  河岸

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案