如图所示,质量mB=3.5kg的物体B通过一轻弹簧固连在地面上,弹簧的劲度系数k=100N/m.一轻绳一端与物体B连接,绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2后,另一端与套在光滑直杆顶
◎ 题目
如图所示,质量mB=3.5kg的物体B通过一轻弹簧固连在地面上,弹簧的劲度系数k=100N/m.一轻绳一端与物体B连接,绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2后,另一端与套在光滑直杆顶端的、质量mA=1.6kg的小球A连接.已知直杆固定,杆长L为0.8m,且与水平面的夹角θ=37°.初始时使小球A静止不动,与A端相连的绳子保持水平,此时绳子中的张力F为45N. 已知A O1=0.5m,绳子不可伸长.现将小球A从静止释放(重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求: 小题1:在释放小球A前弹簧的形变量; 小题2:若直线C O1与杆垂直,求物体A运动到C点的过程中绳子拉力对物体A所做的功; 小题3:求小球A运动到底端D点时的速度. |
◎ 答案
小题1:0.1cm 小题2:7J 小题3: |
◎ 解析
(1)释放小球A前,物体B处于平衡状态: 得 故弹簧被拉长了0.1cm (2)小球从杆顶端运动到C点的过程,由动能定理: 而 物体B下降的高度 由此可知,此时弹簧被压缩了0.1m,则弹簧的弹性势能在初、末状态相同。 再以A、B和弹簧为系统,由机械能守恒: 对小球进行速度分解可知,小球运动到C点时物体B的速度 由以上几式联立可得: (3)因杆长L=0.8m,故 故DO1=AO1,弹簧的伸长量依然为0.1m.,与最初状态相比,弹簧的弹性势能相同,物体B又回到了初始位置,其重力势能也与最初状态相同。 在D点对A的速度进行分解可得: 由机械能守恒: 联立可得小球A运动到杆的底端D点时的速度: |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,质量mB=3.5kg的物体B通过一轻弹簧固连在地面上,弹簧的劲度系数k=100N/m.一轻绳一端与物体B连接,绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2后,另一端与套在光滑直杆顶…”主要考查了你对 【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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