如图所示,一轻质细绳绕过定滑轮,一端连接一置于水平地面上的物块B,另一端连接劲度系数为k的轻质弹簧,弹簧下端悬挂着质量为m的物块A,物块A带有+q的电荷,整个装置处在竖
◎ 题目
如图所示,一轻质细绳绕过定滑轮,一端连接一置于水平地面上的物块B,另一端连接劲度系数为k的轻质弹簧,弹簧下端悬挂着质量为m的物块A,物块A带有+q的电荷,整个装置处在竖直向下,场强为E=的匀强电场中。现让A从弹簧原长的位置静止释放,使A在竖直方向上做简谐运动,当A运动到最低点时,B刚要离开地面。不计滑轮的摩擦,弹簧在弹性限度内,m、g、k、q为已知量。求: (1)物块A运动到最低点时的加速度a; (2)物块B的质量M; (3)在以后的运动过程中弹簧的最大弹性势能Ep。 |
◎ 答案
解:(1)设物块A刚释放时,加速度为a1,有Eq+mg=ma1 ① 由简谐运动的对称性可知,a= a1 ② 得:a=2g ③,方向竖直向上④ (2)在最低点,设弹力为F,有F-Eq-mg=ma ⑤ 当B刚要离开地面时,有:F=Mg ⑥ 联立③⑤⑥解得,M= 4m ⑦ (3)当A运动到平衡位置时,设弹簧的形变量为x0,有:mg+qE =kx0 ⑧ A从最高点到最低点,由功能关系得2mgx0+2qEx0= Ep ⑨ 解得Ep=⑩ |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,一轻质细绳绕过定滑轮,一端连接一置于水平地面上的物块B,另一端连接劲度系数为k的轻质弹簧,弹簧下端悬挂着质量为m的物块A,物块A带有+q的电荷,整个装置处在竖…”主要考查了你对 【牛顿运动定律的应用】,【功能关系】 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。- 最新内容
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