(12分)如圖所示裝置,用輕繩拴著質(zhì)量為m=1kg的重物,從深為H=20m的井底將重物提起并作豎直方向的直線運(yùn)動(dòng),假設(shè)運(yùn)動(dòng)過程只有兩種選擇,一是“勻加速、勻速、勻減速”,二是“勻加速、勻減速”,但重物到井口時(shí)的速度恰好為0,已知輕繩最大承受力為T=20N(取g=10 m/s2,空氣阻力不計(jì))。求:

   

(1)提升重物加速上升的最大加速度大小?

(2)用此輕繩提升重物時(shí),物體從井底運(yùn)動(dòng)到井口的最短時(shí)間?

解析

(1)輕繩達(dá)到最大拉力時(shí)加速度最大,由牛頓第二定律得:T-mg=mam(3分)

∴am==10m/s2(2分)

(2)由v-t圖知:先加速后減速,時(shí)間最短。

設(shè)加速時(shí)間為t1,減速時(shí)間為t2,最大速度為Vm。

則有:加速上升:Vm=amt1=10t1(1分)

減速上升:Vm=gt2=10t2(1分)

全過程平均速度=Vm(1分)

∴H=( t1+ t2)=20(2分)

解得:t1= t2=s(1分)

最短時(shí)間為:t= t1+ t2=2s(1分)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)由靜止釋放后機(jī)械能守恒.實(shí)驗(yàn)前已經(jīng)調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平,且選定滑塊從靜止開始運(yùn)動(dòng)的過程進(jìn)行測量.
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(1)如圖所示,首先用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度(見下圖),其讀數(shù)為d=
 
cm;實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖示位置由靜止釋放,由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間△t=1.2×10-2s,則滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度為
 
m/s.
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(2)已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,鉤碼的質(zhì)量m,滑塊的質(zhì)量M,在本實(shí)驗(yàn)中還需要直接測量的物理量有
 
(在橫線上填入選項(xiàng)前的編號(hào)).
①光電門到左端定滑輪的距離x
②滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s
③氣墊導(dǎo)軌的總長l
(3)本實(shí)驗(yàn)通過比較
 
1
2
(m+M)(
d
△t
)2
是否相等(用上述已有的物理量符號(hào)寫出表達(dá)式,重力加速度為g),說明系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒.
(4)為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度,小組同學(xué)對(duì)此實(shí)驗(yàn)提出以下建議,其中確實(shí)對(duì)提高準(zhǔn)確程度有作用的是
 
(在橫線上填入選項(xiàng)前的編號(hào)).
①繩的質(zhì)量要輕
②在“輕質(zhì)繩”的前提下,繩越長越好
③鉤碼的質(zhì)量m越小越好
(5)你估計(jì)減少的重力勢能和增加的動(dòng)能哪個(gè)可能偏?
 

你認(rèn)為造成這種偏差的原因可能是
 

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示裝置,一質(zhì)量為m的圓環(huán)套在一光滑桿上,桿固定,傾角為α=60°,用輕繩通過滑輪與質(zhì)量為M的物塊相連,現(xiàn)將m拉到A位置由靜止釋放,AO水平,m向下運(yùn)動(dòng)到達(dá)最低點(diǎn)B,已知OC垂直于桿,β=58.7°,A距滑輪L=1米.
(1)求M:m;
(2)若M:m=2.5,試求m運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的速度v;
(3)簡要描述m從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中,M的速度大小變化情況.
有一位同學(xué)在解第(1)小問時(shí)的思路是這樣的:m在B點(diǎn)速度為零,所以所受合外力為零,列出方程,從而解出M:m.
你認(rèn)為該同學(xué)的解法正確嗎?
若認(rèn)為正確,按該同學(xué)的思路列出第(1)小問的方程,不用算出,并完成第(2)、(3)小問.若認(rèn)為有錯(cuò)誤,請(qǐng)說明理由,給出第(1)小問正確的解法,列出方程,不用算出,并完成第(2)、(3)小問.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

精英家教網(wǎng)高一(9)班物理興趣小組選用如圖所示裝置來“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”和“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”.將一段不可伸長的輕質(zhì)小繩一端與力傳感器(可以實(shí)時(shí)記錄繩所受的拉力)相連固定在O點(diǎn),另一端連接小鋼球A,把小鋼球拉至M處可使繩水平拉緊.在小鋼球最低點(diǎn)N右側(cè)放置有一水平氣墊導(dǎo)軌、氣墊導(dǎo)軌上放有小滑塊B(B上安裝寬度較小且質(zhì)量不計(jì)的遮光板)、光電門(已連接數(shù)字毫秒計(jì)).當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間
(1)某同學(xué)把氣墊導(dǎo)軌、滑塊B和光電門移開,就可以用該裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律
①為驗(yàn)證小鋼球A從M點(diǎn)(靜止釋放)到N點(diǎn)過程中的機(jī)械能守恒,必須測量的物理有:
 

A.小鋼球A質(zhì)量mA
B.繩長L
C.小鋼球從M到N運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
D.小鋼球通過最低點(diǎn)N點(diǎn)時(shí)傳感器示數(shù)Fm
②驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式是:
 
(用題中已給的物理量符號(hào)來表示)
③寫出一條對(duì)提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確程度有益的建議:
 

(2)某同學(xué)要“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”,按上圖所示安裝氣墊導(dǎo)軌、滑塊B(調(diào)整滑塊B的位置使小鋼球自由下垂靜止在N點(diǎn)時(shí)與滑塊B接觸而無壓力)和光電門,調(diào)整好氣墊導(dǎo)軌高度,確保小鋼球A通過最低點(diǎn)時(shí)恰好與滑塊B發(fā)生正碰.讓小鋼球A從某位置釋放,擺到最低點(diǎn)N與滑塊B碰撞,碰撞后小鋼球A并沒有立即反向,碰撞時(shí)間極短.
①為完成實(shí)驗(yàn),除了毫秒計(jì)讀數(shù)△t、碰撞前瞬間繩的拉力F1、碰撞結(jié)束瞬間繩的拉力F2、滑塊B質(zhì)量mB和遮光板寬度D外,還需要測量的物理量有
 
(用題中已給的物理量符號(hào)來表示)
②滑塊B通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度vB=
 
(用題中已給的物理量符號(hào)來表示)
③驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是:
 
(用題中已給的物理量符號(hào)來表示)

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科目:高中物理 來源:2013-2014學(xué)年廣東省惠州市高三第三次調(diào)研考試?yán)砭C物理試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

(8分)利用如圖所示裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,已知物體A和B的質(zhì)量分別為M和m,分別系在一條跨過光滑定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩兩端(M >m),其中1、2是兩個(gè)光電門.讓系統(tǒng)由靜止開始運(yùn)動(dòng);已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間.。

①、實(shí)驗(yàn)研究的對(duì)象是          (選填“A”或者“B”或者“AB”

②實(shí)驗(yàn)中除了記錄物體B通過兩光電門時(shí)的速度v1、v2外; 還需要測量的物理量是____       _.

③、用已知量和測量量寫出驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式:_____________________________________.

 

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