分析 (1)釋放滑塊的瞬間,滑塊乙的動(dòng)能是0,所具有的機(jī)械能等于它的重力勢(shì)能;
(2)由圖中的幾何關(guān)系,即可求出當(dāng)滑塊甲運(yùn)動(dòng)到斜面底端,滑塊乙所具有的機(jī)械能E2
(3)根據(jù)功能關(guān)系,求出繩子拉乙的作用力的大小,然后由牛頓第二定律求出乙的加速度;再對(duì)甲進(jìn)行受力分析,結(jié)合牛頓第二定律即可求出滑塊甲上施加的沿斜面向下的恒力F的大小.
解答 解:(1)釋放滑塊的瞬間,滑塊乙的動(dòng)能是0,所具有的機(jī)械能等于它的重力勢(shì)能,所以E1=$-mg•\frac{L}{2}$
(2)由圖2可知,兩個(gè)三角形為相似三角形,所以:$\frac{{E}_{2}}{{|E}_{1}|}=\frac{L-\frac{L}{4}}{\frac{L}{4}}=3$
所以滑塊乙所具有的機(jī)械能:E2=3|E1|=$\frac{3}{2}mgL$
(3)在乙上升的過(guò)程中,繩子的拉力F1對(duì)乙做的功等于乙的機(jī)械能的增加,所以:${F}_{1}•L=△{E}_{B}={E}_{2}-{E}_{1}=\frac{3}{2}mgL-(-\frac{1}{2}mgL)=2mgL$
所以:F1=2mg.
乙上升時(shí)的加速度:$a=\frac{{F}_{1}-mg}{m}=\frac{2mg-mg}{m}=g$
由于甲與乙在同一根繩子的兩端,所以甲與乙的加速度的大小是相等的,所以甲的加速度的大小也是g,對(duì)甲進(jìn)行受力分析如圖,則沿斜面的方向:
F+mgsin30°-F1=ma
所以:F=2.5mg
答:(1)釋放滑塊的瞬間,滑塊乙所具有的機(jī)械能是$-\frac{1}{2}mgL$;
(2)當(dāng)滑塊甲運(yùn)動(dòng)到斜面底端,滑塊乙所具有的機(jī)械能是$\frac{3}{2}mgL$;
(3)滑塊甲上施加的沿斜面向下的恒力F的大小是2.5mg.
點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析,運(yùn)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行求解,知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁,掌握整體法和隔離法的運(yùn)用.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 重力的方向豎直向下,故地球上一切物體所受的重力方向都相同 | |
B. | 重力的方向沿半徑指向地心 | |
C. | 重力就是地球?qū)ξ矬w的引力 | |
D. | 彈簧測(cè)力計(jì)可以測(cè)出物體的重力,但讀數(shù)時(shí)必須保持彈簧測(cè)力計(jì)和物體都是靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng) |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 橡皮運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線 | B. | 橡皮運(yùn)動(dòng)的軌跡是直線 | ||
C. | 橡皮運(yùn)動(dòng)的速度大小為$\sqrt{2}$v | D. | 橡皮運(yùn)動(dòng)的速度大小為$\sqrt{2+\sqrt{2}}$v |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 幻影2000戰(zhàn)斗機(jī) | B. | 加油機(jī)中的飛行員 | ||
C. | 地面上的房屋 | D. | 幻影2000戰(zhàn)斗機(jī)里的飛行員 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 若${v_Q}=2\sqrt{gL}$,則小球不可能到達(dá)圓形軌道的最高點(diǎn)P | |
B. | 若${v_Q}=2\sqrt{gL}$,則小球能到達(dá)最高點(diǎn)P,且在P點(diǎn)受到輕桿向下的彈力 | |
C. | 若${v_Q}=3\sqrt{gL}$,則小球在P點(diǎn)受到輕桿的彈力大小為4mg,方向豎直向下 | |
D. | 若${v_Q}=5\sqrt{gL}$,則小球在P點(diǎn)受到輕桿的彈力大小為mg,方向豎直向上 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 木塊放在桌面上所受到的向上的彈力是由于木塊發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的 | |
B. | 木塊放在桌面上對(duì)桌面的壓力就是木塊的重力 | |
C. | 用細(xì)竹竿撥動(dòng)水中的木頭,木頭受到的竹竿的彈力是由于木頭發(fā)生形變而產(chǎn)生的 | |
D. | 掛在電線下面的電燈對(duì)電線的拉力,是因?yàn)殡姛舭l(fā)生微小形變而產(chǎn)生的 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | Q變小,C不變,U不變,E變小,靜電計(jì)張角不變 | |
B. | Q變小,C變小,U不變,E不變,靜電計(jì)張角變大 | |
C. | Q不變,C變小,U變大,E不變,靜電計(jì)張角變大 | |
D. | Q不變,C變小,U變大,E變小,靜電計(jì)張角不變 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | a與b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相同,與cd點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相反 | |
B. | 這四點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小關(guān)系是Ed=Ea=Eb=Ec | |
C. | 這四點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小關(guān)系是Ed>Ea>Eb>Ec | |
D. | 此電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng) |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 電場(chǎng)中Q點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于R點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 | |
B. | 電場(chǎng)中的P點(diǎn)的電勢(shì)比Q點(diǎn)的電勢(shì)低 | |
C. | 電子從P運(yùn)動(dòng)的R的過(guò)程中,電場(chǎng)力對(duì)它先做正功后做負(fù)功 | |
D. | 若電子沿著x軸正方向以某一速度進(jìn)入該電場(chǎng),電子有可能做曲線運(yùn)動(dòng) |
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