如圖所示為某探究活動小組設(shè)計的節(jié)能運動系統(tǒng)．斜面軌道傾角為30°，質(zhì)量為M的木箱與軌道的動摩擦因數(shù)為=．木箱在軌道端時，自動裝貨裝置將質(zhì)量為m的貨物裝入木箱，然后木箱載著貨物沿軌道無初速滑下，當木箱下滑L距離時，輕彈簧被壓縮至最短，此時自動卸貨裝置立刻將貨物卸下，然后木箱恰好被彈回到軌道頂端，再重復上述過程．(g取10m/s2)

求：（1）木箱不與彈簧接觸時，木箱下滑的加速度與上滑的加速度

（2）此過程中彈簧最大的彈性勢能.

（3）比值為多少.

 

 

【答案】

（1）設(shè)下滑時加速度為a1,彈起離開彈簧后加速度為a2,則有

（M+m）gsin30°-(M+m)gcos30°=（M+m）a1

解得：a1=2.5m/s2

Mgsin30°+Mgcos30°=Ma2

解得：a2=7.5m/s2

    （2）彈簧最大的彈性勢能為：W彈=M gLsin30°+MgLcos30°

（3）在木箱與貨物一起向下滑到卸貨過程中，設(shè)彈力做功大小為W彈，

則有（M+m）gLsin30°-(M+m)gLcos30°-W彈=0

卸下貨后，木箱被彈回軌道頂端，有

W彈-M gLsin30°-MgLcos30°=0

由以上解得：

【解析】略

 

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示為某探究活動小組設(shè)計的節(jié)能運輸系統(tǒng)．斜面軌道傾角為30°，質(zhì)量為M的木箱與軌道的動摩擦因數(shù)為μ=
3
6
．木箱在軌道頂端時，自動裝貨裝置將質(zhì)量為m的貨物裝入木箱，然后木箱載著貨物（木箱和貨物都可看作質(zhì)點）沿軌道無初速度滑下，當輕彈簧被壓縮至最短時，自動卸貨裝置立刻將貨物卸下，然后木箱恰好被彈回到軌道頂端，再重復上述過程．（重力加速度為g）
（1）求木箱下滑與上滑過程的加速度大小之比 （只討論木箱沒有與彈簧接觸的階段）
（2）證明貨物質(zhì)量m與木箱質(zhì)量M之比為2：1．

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如圖所示為某探究活動小組設(shè)計的節(jié)能運動系統(tǒng)．斜面軌道傾角為30°，質(zhì)量為M的木箱與軌道的動摩擦因數(shù)為μ=
3
6
．木箱在軌道端時，自動裝貨裝置將質(zhì)量為m的貨物裝入木箱，然后木箱載著貨物沿軌道無初速滑下，當木箱下滑L距離時，輕彈簧被壓縮至最短，此時自動卸貨裝置立刻將貨物卸下，然后木箱恰好被彈回到軌道頂端，再重復上述過程．（g取10m/s2）
求：（1）木箱不與彈簧接觸時，木箱下滑的加速度與上滑的加速度；
（2）此過程中彈簧最大的彈性勢能．
（3）
m
M
比值為多少．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示為某探究活動小組設(shè)計的節(jié)能運輸系統(tǒng)．斜面軌道傾角為30°，質(zhì)量為M的木箱與軌道的動摩擦因數(shù)為μ=
3
6
．木箱在軌道頂端時，自動裝貨裝置將質(zhì)量為m的貨物裝入木箱，然后木箱載著貨物沿軌道無初速滑下，與輕彈簧被壓縮至最短時，自動卸貨裝置立刻將貨物卸下，然后木箱恰好被彈回到軌道頂端，再重復上述過程．下列選項正確的是（　�。�
A、木箱與彈簧接觸時速度達到最大
B、貨物的質(zhì)量m等于木箱質(zhì)量M的2倍
C、木箱不與彈簧接觸時，上滑的加速度小于下滑的加速度
D、在木箱與貨物從頂端滑到最低點的過程中，減少的重力勢能大于彈簧的彈性勢能

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科目：高中物理 來源：2013屆浙江省效實中學高三上學期期中考試物理試卷（帶解析 題型：單選題

如圖所示為某探究活動小組設(shè)計的節(jié)能運動系統(tǒng)．斜面軌道傾角為30°，質(zhì)量為M的木箱與軌道的動摩擦因數(shù)為．木箱在軌道頂端時，自動裝貨裝置將質(zhì)量為m的貨物裝入木箱，然后木箱載著貨物沿軌道無初速滑下，與輕彈簧被壓縮至最短時，自動卸貨裝置立刻將貨物卸下，然后木箱恰好被彈回到軌道頂端，再重復上述過程．下列選項正確的是

A．m＝M
B．m＝2M
C．木箱不與彈簧接觸時，上滑的加速度大于下滑的加速度
D．在木箱與貨物從頂端滑到最低點的過程中，減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能

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