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弹力的大小、胡克定律
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如图所示,在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,A放在水平地面上;B、C两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连,C放在固定的光滑斜面上.用手拿住C,使细线刚刚
网友投稿 2022-10-16 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示,在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,A放在水平地面上;B、C两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连,C放在固定的光滑斜面上.用手拿住C,使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行.已知A、B的质量均为m,C的质量为4m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态.释放C后它沿斜面下滑,A刚离开地面时,B获得最大速度.求:
(1)斜面倾角α
(2)B的最大速度v
Bm
.
◎ 答案
(1)A刚离开地面时,对A有:kx
2
=mg
此时B有最大速度,即a
B
=a
C
=0
则对B有:T-kx
2
-mg=0
对C有:4mgsinα-T=0
以上方程联立可解得:
sinα=
1
2
,α=30°
(2)初始系统静止,且线上无拉力,对B有:kx
1
=mg
由上问知
x
1
=
x
2
=
mg
k
,则从释放至A刚离开地面过程中,弹性势能变化量为零;
此过程中A、B、C组成的系统机械能守恒,即:
4mg(
x
1
+
x
2
)sinα=mg(
x
1
+
x
2
)+
1
2
(4m+m)
v
Bm
2
以上方程联立可解得:
v
Bm
=2g
m
5k
.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,A放在水平地面上;B、C两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连,C放在固定的光滑斜面上.用手拿住C,使细线刚刚…”主要考查了你对 【弹力的大小、胡克定律】,【牛顿第二定律】,【机械能守恒定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/279348.html
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