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题目
题型:不详难度:来源:
如图所示,质量m的物体在竖直弹簧上做简谐运动,当振幅为A时,木块对弹簧压力的最大值为木块重力的1.5倍,求:
(1)木块对弹簧压力的最小值为多少?
(2)欲使木块不脱离弹簧,其振幅不能超过多少?魔方格
答案
(1)因为木块在竖直方向上做简谐运动,依题意木块在最低点时对弹簧的压力最大,在最高点对弹簧的压力最小.
在最低点根据牛顿第二定律有FN-mg=ma,代入数据解得a=0.5 g.
由最高点和最低点相对平衡位置对称,加速度大小等值反向,所以最高点的加速度大小为a′=0.5 g,在最高点根据牛顿第二定律有mg-FN′=ma′,
故FN′=mg-ma′=0.5 mg.
答:木块对弹簧压力的最小值为0.5mg.
(2)要使木块不脱离弹簧,设其振幅不能超过A′,此时木块振到最高点恰在弹簧原长处,此时的最大加速度为g,由a=-
k
m
x知,当振幅为A时,在最低点有0.5 g=-
k
m
A;
当振幅为A′时,在最高点有g=-
k
m
A′,由此可得A′=2A.
答:欲使木块不脱离弹簧,其振幅不能超过2A.
核心考点
试题【如图所示,质量m的物体在竖直弹簧上做简谐运动,当振幅为A时,木块对弹簧压力的最大值为木块重力的1.5倍,求:(1)木块对弹簧压力的最小值为多少?(2)欲使木块不】;主要考察你对牛顿第二定律及应用等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示,金属杆静置于倾角θ=37°的斜面上,电动滚轮在斜面上方靠近金属杆上表面.在电动装置的控制下,逆时针匀速转动的电动滚轮能以不同的压力压在金属杆上表面.已知电动滚轮边缘的线速度为5m/s,它压紧在金属杆的上表面时,相对于地面的位置固定,其中心到斜面底端的距离L=4m,滚轮与金属杆间的动摩擦因数μ1=1.05,金属杆与斜面之间的动摩擦因数μ2=0.25,杆的质量为m=1×103kg,cos37°=0.8,sin37°=0.6,g取10m/s2
(1)要使金属杆能向上运动,滚轮对金属杆的压力FN必须大于多少?
(2)把金属杆离开斜面底端的最大距离定义为“发射距离x”.是否滚轮对金属杆的压力FN越大,发射距离x就越大?简要地说明理由.
(3)要使发射距离x=5m,求滚轮对金属杆的压力FN.设滚轮与金属杆接触的时间内压力大小不变.魔方格
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质量为8×103kg的汽车以1.5m/s2的加速度加速,阻力为2.5×103N,那么汽车的牵引力是(  )
A.2.5×103NB.9.5×103NC.1.2×104ND.1.45×104N
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在动摩擦因数μ=0.2的粗糙绝缘足够长的水平滑漕中,长为2L的绝缘轻质细杆两端各连接一个质量均为m的带电小球A和B,如图为俯视图(槽两侧光滑).A球的电荷量为+2q,B球的电荷量为-3q(均可视为质点,也不考虑两者间相互作用的库仑力).现让A处于如图所示的有界匀强电场区域MPQN内,已知虚线MP恰位于细杆的中垂线,MP和NQ的距离为3L,匀强电场的场强大小为E=1.2mg/q,方向水平向右.释放带电系统,让A、B从静止开始运动(忽略小球运动中所产生的磁场造成的影响).求:
(1)小球B第一次到达电场边界MP所用的时间;
(2)小球A第一次离开电场边界NQ时的速度大小
(3)带电系统运动过程中,B球电势能增加量的最大值.魔方格
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质量为M的人站在地面上,用轻绳通过定滑轮将质量为m的重物从高处放下,如图所示,若重物以加速度a(a小于g)下降,求绳对物体的拉力大小T及人对地面的压力N各为多大?魔方格
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Bungee(蹦极)是一种新兴的体育活动,蹦跃者站在约40米以上(相当于10层楼高)高度的桥梁、塔顶、高楼、吊车甚至热气球上,把一端固定的一根长长的橡皮条绑在踝关节处,然后两臂伸开,双腿并拢,头朝下跳下去.绑在跳跃者踝部的橡皮条很长,足以使跳跃者在空中享受几秒钟的“自由落体”.当人体落到离地面一定距离时,橡皮绳被拉开、绷紧,阻止人体继续下落,当人到达最低点时,橡皮绳再次弹起,人被拉起,随后又落下,如此反复,但由于空气阻力的原因,使弹起的高度会逐渐减小,直到静止,这就是蹦极的全过程.根据以上的叙述,忽略空气阻力的影响,对第一次下落过程中下列说法正确的是(  )
A.当橡皮绳达到原长后人开始做减速运动
B.整个下落过程中人的机械能守恒
C.当橡皮绳的弹力刚好等于人的重力时人的加速度最大
D.当人达到最低点时加速度数值最大,且一定大于重力加速度g的值
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