【題目】一轉(zhuǎn)動裝置如圖所示,四根輕桿OA、OC、AB和CB與兩小球以及一小環(huán)通過鉸鏈連接,輕桿長均為l,球和環(huán)的質(zhì)量均為m,O端固定在豎直的輕質(zhì)轉(zhuǎn)軸上,套在轉(zhuǎn)軸上的輕質(zhì)彈簧連接在O與小環(huán)之間,原長為L,裝置靜止時,彈簧長為,轉(zhuǎn)動該裝置并緩慢增大轉(zhuǎn)速,小環(huán)緩慢上升.彈簧始終在彈性限度內(nèi),忽略一切摩擦和空氣阻力,重力加速度為g,求
(1)彈簧的勁度系數(shù)k;
(2)AB桿中彈力為零時,裝置轉(zhuǎn)動的角速度;
(3)彈簧長度從緩慢縮短為的過程中,外界對轉(zhuǎn)動裝置所做的功W.
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
(1)裝置靜止時,設OA、AB桿中的彈力分別為F1、T1,OA桿與轉(zhuǎn)軸的夾角為θ1
小環(huán)受到彈簧的彈力
小環(huán)受力平衡
F彈1=mg+2T1cosθ1
小球受力平衡
F1cosθ1+T1cosθ1=mg
F1sinθ1=T1sinθ1
解得
(2)設OA、AB桿中的彈力分別為F2、T2,OA桿與轉(zhuǎn)軸的夾角為θ2
小環(huán)受到彈簧的彈力
F彈2=k(x-L)
小環(huán)受力平衡
F彈2=mg
解得
對小球
F2cosθ2=mg
且
解得
(3)彈簧長度為時,設OA、AB桿中的彈力分別為F3、T3,OA桿與彈簧的夾角為θ3
小環(huán)受到彈簧的彈力
小環(huán)受力平衡
2T3cosθ3=mg+F彈3
且
對小球
F3cosθ3=T3cosθ3+mg
解得
整個過程彈簧彈性勢能變化為零,則彈力做的功為零,由動能定理:
解得
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖1所示,某同學利用自由落體運動進行驗證機械能守恒定律的實驗:
(1)除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(含鐵夾)、電磁打點計時器、導線及開關外,在下列器材中,還必須使用的兩種器材是_________;
A.交流電源 B.刻度尺 C.天平(含砝碼)
(2)實驗中,該同學先接通電源,再釋放重物,得到一條圖2所示的紙帶,其中O點為打點計時器打下的第一個點,A、B、C為紙帶上所打的三個點,測得它們到起始點O的距離分別為h1、h2、h3,在A和B、B和C之間還各有一個點。已知當?shù)刂亓铀俣葹?/span>g,打點計時器打點的周期為T,重物的質(zhì)量為m,從打O點到打B點的過程中,重物的重力勢能減少量ΔEp=_______,動能增加量ΔEk=____________;該同學數(shù)據(jù)處理的結(jié)果比較合理的應當是ΔEp_____ΔEk(選填>、=、或<);
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】中國“北斗”衛(wèi)星導航系統(tǒng)是我國自行研制的全球衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng),是繼美國GPS系統(tǒng)和俄羅斯“格洛納斯”(GLONASS)系統(tǒng)之后第三個成熟的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。系統(tǒng)由空間端、地面端和用戶端組成,其中空間端包括5顆地球同步衛(wèi)星和30顆非地球同步衛(wèi)星,以下說法正確的是( )
A.這5顆地球同步衛(wèi)星的發(fā)射速度都大于第二宇宙速度
B.這5顆地球同步衛(wèi)星的運行周期與地球自轉(zhuǎn)周期不一定相等
C.這5顆地球同步衛(wèi)星運動的加速度大小一定相同
D.不同國家發(fā)射的地球同步衛(wèi)星必須運行在不同的軌道上
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】利用圖甲裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗。
(1)為驗證機械能是否守恒,需要比較重物下落過程中任意兩點間的________。
A.動能變化量與勢能變化量
B.速度變化量與勢能變化量
C.速度變化量與高度變化量
(2)(實驗中,先接通電源,再釋放重物,得到圖乙所示的一條紙帶.在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C,測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC。已知當?shù)刂亓铀俣葹?/span>g,打點計時器打點的周期為T。設重物的質(zhì)量為m,從打O點到打B點的過程中,重物的重力勢能減少量ΔEp=________,動能增加量ΔEk=________。
(3)大多數(shù)學生的實驗結(jié)果顯示,重力勢能的減少量大于動能的增加量,原因是______。
A.利用公式v=gt計算重物速度
B.利用公式v=計算重物速度
C.存在空氣阻力和摩擦阻力的影響
D.沒有采用多次實驗取平均值的方法
(4)某同學想用下述方法研究機械能是否守恒:在紙帶上選取多個計數(shù)點,測量它們到起始點O的距離h,計算對應計數(shù)點的重物速度v,描繪v2-h圖象,并做如下判斷:若圖象是一條過原點的直線,則重物下落過程中機械能守恒。請你分析論證該同學的判斷依據(jù)是否正確_______________________________。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】把一個架在絕緣支架上的枕形導體放在正電荷形成的電場中,導體處于靜電平衡時,且閉合開關K,將導體和大地(規(guī)定大地電勢為零)相連。下敘說法正確的是( )
A.導體內(nèi)部A、B兩點合電場強度均為零
B.感應電荷在導體內(nèi)部A、B兩點產(chǎn)生的電場強度大小無法比較
C.導體內(nèi)部A、B兩點電勢相等均為零
D.導體內(nèi)部A、B兩點可能存在電荷
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi),長為L、傾角θ=37°的粗糙斜面AB下端與半徑R=1m的光滑圓弧軌道BCDE平滑相接于B點,C點是軌跡最低點,D點與圓心O等高,F(xiàn)有一質(zhì)量m=0.1kg的小物體從斜面AB上端的A點無初速度下滑,恰能到達圓弧軌道的D點.若物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.25,不計空氣阻力,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)斜面AB的長度L;
(2)物體第一次通過C點時的速度大小vC1;
(3)物體經(jīng)過C點時,軌道對它的最小支持力Nmin;
(4)物體在粗糙斜面AB上滑行的總路程s總。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,平行板電容器的兩極板A、B接于電池兩極,一帶正電的小球懸掛在電容器內(nèi)部,閉合S,給電容器充電,這時懸線偏離豎直方向的夾角為θ,則下列說法正確的是( )
A. 保持S閉合,將A板向B板靠近,則θ增大
B. 保持S閉合,將A板向B板靠近,則θ不變
C. 斷開S,將A板向B板靠近,則θ增大
D. 斷開S,將A板向B板靠近,則θ減小
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,是半徑為R的豎直面內(nèi)的圓弧軌道,軌道末端C在圓心0的正下方,∠BOC = 60。,將質(zhì)量為m的小球,從與0等高的A點水平拋出,小球恰好從B點沿圓弧切線方向進入圓軌道,由于小球與圓弧之間有摩擦,能夠使小球從S到C做勻速圓周運動。重力加速度大小為g,則
A.從B到C,小球克服摩擦力做功為
B.從S到C,小球與軌道乏向的動摩擦因數(shù)可能保持不變
C.A、B兩點間知距離為
D.在C點,小球?qū)壍赖膲毫?/span>
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端連接一小物塊,O點為彈簧在原長時物塊的位置.物塊由A點靜止釋放,沿粗糙程度相同的水平面向右運動,最遠到達B點.在從A到B的過程中,物塊
A. 加速度先減小后增大
B. 經(jīng)過O點時的速度最大
C. 所受彈簧彈力始終做正功
D. 所受彈簧彈力做的功等于克服摩擦力做的功
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com