首页
>
考试
>
物理
>
高中物理
>
牛顿第二定律
> 正文
返回
打印
如图所示,A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A放在固定的光滑斜面上,B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C球放在水平地面上.现用手控制住A,并使
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示,A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A放在固定的光滑斜面上,B、C 两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C球放在水平地面上.现用手控制住A,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行.已知A的质量为4m,B、C的质量均为m,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A后,A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面.下列说法正确的是( )
A.斜面倾角α=60°
B.A获得最大速度为
2g
m
5k
C.C刚离开地面时,B的加速度最大
D.从释放A到C刚离开地面的过程中,A、B两小球组成的系统机械能守恒
◎ 答案
A、设当物体C刚刚离开地面时,弹簧的伸长量为x
C
,则
kx
C
=mg ①
物体C刚刚离开地面时,以B为研究对象,物体B受到重力mg、弹簧的弹力kx
C
、细线的拉力T三个力的作用,
设物体B的加速度为a,根据牛顿第二定律,
对B有
T-mg-kx
C
=ma ②
对A有
4mgsinα-T=4ma ③
由②、③两式得
4mgsinα-mg-kx
C
=5ma ④
当B获得最大速度时,有 a=0 ⑤
由①④⑤式联立,解得 sinα=
1
2
所以:α=30°
故A错误;
B、设开始时弹簧的压缩量x
B
,则
kx
B
=mg
设当物体C刚刚离开地面时,弹簧的伸长量为x
A
,则
kx
C
=mg
当物体C刚离开地面时,物体B上升的距离以及物体C沿斜面下滑的距离均为
h=x
C
+x
B
由于弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等,且物体A刚刚离开地面时,C、B两物体的速度相等,设为v
Bm
,以C、B及弹簧组成的系统为研究对象,
由机械能守恒定律得:4mghsinα-mgh=
1
2
(4m+m) V
Bm
2
代入数据,解得:V
Bm
═2g
m
5k
,故B正确;
C、C刚离开地面时,B的速度最大,加速度为零,故C错误;
D、从释放C到C刚离开地面的过程中,A、B两小球以及弹簧构成的系统机械能守恒,故D错误;
故选B.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A放在固定的光滑斜面上,B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C球放在水平地面上.现用手控制住A,并使…”主要考查了你对 【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/202210/340077.html
十二生肖
十二星座