如右圖所示為某同學(xué)設(shè)計的節(jié)能運(yùn)輸系統(tǒng).斜面軌道的傾角為37°,木箱與軌道之間的動摩擦因數(shù).設(shè)計要求:木箱在軌道頂端時,自動裝貨裝置將質(zhì)量的貨物裝入木箱,木箱載著貨物沿軌道無初速滑下,當(dāng)輕彈簧被壓縮至最短時,自動裝貨裝置立刻將貨物卸下,然后木箱恰好被彈回到軌道頂端,接著再重復(fù)上述過程.若g取,sin 37°=0.6 ,cos 37°=0.8.求:
 
(1)離開彈簧后,木箱沿軌道上滑的過程中的加速度大小;
(2)滿足設(shè)計要求的木箱質(zhì)量.
(1)  (2)2 kg

試題分析:(1)設(shè)木箱質(zhì)量為m′,對木箱的上滑過程,由牛頓第二定律有:
,代入數(shù)據(jù)解得:a=.
(2)設(shè)木箱沿軌道下滑的最大距離為L,彈簧被壓縮至最短時的彈性勢能為,根據(jù)能量守恒定律:貨物和木箱下滑過程中有:
木箱上滑過程中有
聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得:.
點(diǎn)評:解決本題的關(guān)鍵掌握牛頓第二定律,會用牛頓第二定律求加速度.以及選擇合適的研究過程,運(yùn)用能量守恒.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一個半徑為R的圓弧軌道。半徑OA水平、OB豎直,一個質(zhì)量為m的小球自A正上方P點(diǎn)由靜止開始自由下落,小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時恰好對軌道沒有壓力,已知PA=2R,重力加速度為g,則小球 ( )
A.從B點(diǎn)飛出后恰能落到A點(diǎn)
B.從P到B的運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒
C.從P到B的運(yùn)動過程中合外力做功mgR
D.從P到B的運(yùn)動過程中克服摩擦力做功mgR

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,傾角θ=30°的足夠長光滑斜面下端與一光滑水平面相接,連接處用一光滑小圓弧過渡,斜面上距水平面高度分別為h1=5m和h2=0.2m的兩點(diǎn)上,各靜置一小滑塊A和B。某時刻由靜止開始釋放滑塊A,經(jīng)過一段時間t后,再由靜止開始釋放滑塊B。g取10m/s2,求:

(1)為了保證A、B兩滑塊不會在斜面上相碰,t最長不能超過多少?
(2)若滑塊A從斜面上h1高度處自由下滑的同時,滑塊B受到恒定外力作用從P點(diǎn)以加速度a=2m/s2由靜止開始向左運(yùn)動,滑塊A經(jīng)多長時間追上滑塊B?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(8分)長為L的繩一端系于O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為3m的小球,如圖所示,質(zhì)量為m的子彈水平射入小球并留在其內(nèi),小球恰好能過最高處(O點(diǎn)上方L處),求子彈的初速度.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,小車上有一直立木板,木板上方有一槽,槽內(nèi)固定一定滑輪,跨過定滑輪的輕繩一端系一重球,另一端系在輕質(zhì)彈簧測力計上,彈簧測力計固定在小車上,開始時小車處于靜止?fàn)顟B(tài),輕繩豎直且重球恰好緊挨直立木板,假設(shè)重球和小車始終保持相對靜止,則下列說法正確的是(  )
A.若小車勻加速向右運(yùn)動,彈簧測力計讀數(shù)及小車對地面壓力均不變
B.若小車勻加速向左運(yùn)動,彈簧測力計讀數(shù)及小車對地面壓力均不變
C.若小車勻加速向右運(yùn)動,彈簧測力計讀數(shù)變大,小車對地面壓力變小
D.若小車勻加速向左運(yùn)動,彈簧測力計讀數(shù)變大,小車對地面壓力不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如右圖所示,豎直平面內(nèi)兩根光滑細(xì)桿所構(gòu)成的角∠AOB被鉛垂線OO′平分,∠AOB=120°.兩個質(zhì)量均為m的小環(huán)P、Q通過水平輕彈簧的作用靜止在A、B兩處,A、B連線與OO′垂直,連線與O點(diǎn)的距離為h,彈簧原長為.現(xiàn)在兩小環(huán)沿桿向下移動至A′B′,使其在豎直方向上均下移h距離,同時釋放兩環(huán).整個過程未超出彈簧的彈性限度,重力加速度為g,試求:

(1)彈簧的勁度系數(shù);
(2)釋放瞬間兩環(huán)加速度的大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,在傾角為α=30°的光滑斜面上,有一根長為L=0.8 m的細(xì)繩,一端固定在O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為m=0.2 kg的小球,沿斜面做圓周運(yùn)動,若要小球能通過最高點(diǎn)A,則小球在最低點(diǎn)B的最小速度是(  )
A.2 m/sB.m/s
C.m/sD.m/s

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一質(zhì)點(diǎn)受多個力的作用,處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)使其中一個力的大小逐漸減小到零,再沿原方向逐漸恢復(fù)到原來的大小。在此過程中,其他力保持不變,則質(zhì)點(diǎn)的加速度大小a和速度大小v的變化情況是
A.av都始終增大
B.av都先增大后減小
C.a先增大后減小,v始終增大
D.av都先減小后增大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

一小孩坐在雪橇上,小孩和雪橇的總質(zhì)量為40kg,大人用力拉雪橇,使小孩和雪橇在水平雪地上由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動,l0s內(nèi)前進(jìn)了15m。求:

(1)小孩和雪橇運(yùn)動時加速度的大小。
(2)小孩和雪橇所受合外力的大小。

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同步練習(xí)冊答案