如图所示,质量为M的托盘内放有质量为m的物体,开始时手托住托盘,弹簧的劲度系数为k,弹簧处于原长,现放手让托盘向下运动,求当系统运动到最低点时的加速度和物体对托
题型:不详难度:来源:
如图所示,质量为M的托盘内放有质量为m的物体,开始时手托住托盘,弹簧的劲度系数为k,弹簧处于原长,现放手让托盘向下运动,求当系统运动到最低点时的加速度和物体对托盘的压力. |
答案
设小球质量为m,加速度大小为a,弹力大小为F,弹簧原来处于原长,突然放手后,小球受到重力和弹簧的弹力,弹力大小随弹簧伸长的长度增大而增大. 开始阶段,重力大于弹力,小球向下做加速运动,此过程由牛顿第二定律得mg-F=ma,弹力F增大,加速度a减小. 后来,弹力大于重力,小球向下做减速运动,此过程由牛顿第二定律得F-mg=ma,弹力F增大,加速度a增大. 刚释放托盘时,托盘的加速度为g,方向竖直向下;所以当托盘运动到最低点时,加速度大小也为g,方向竖直向上.此时对物体受力分析:F支-mg=ma 所以F支=2mg 则F压=2mg 答:当系统运动到最低点时的加速度大小为g,方向竖直向上;而物体对托盘的压力为2mg. |
举一反三
如图所示,在水平面上有三个质量分别为m1,m2,m3的木块,木块1和2、2和3间分别用一原长为L、劲度系数为K的轻弹簧连接起来,木块1、2与水平面间的动摩擦因数为μ,木块3和水平面之间无摩擦力.现用一水平恒力向右拉木块3,当木块一起匀速运动时,1和3两木块间的距离为(木块大小不计)( ) |
一个单摆悬挂在小车上,随小车沿着斜面滑下,如图中的虚线①与斜面垂直,②沿斜面方向,③沿竖直方向,则可判断出( )A.如果斜面光滑,摆线与②重合 | B.如果斜面光滑,摆线与①重合 | C.如果斜面粗糙但μ<tanθ,摆线位于②与③之间 | D.如果斜面粗糙但μ>tanθ,摆线位于②与③之间 |
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如图所示,一个质量m=8kg的小球,夹在斜面和竖直挡板之间保持静止.斜面倾角θ=37°.不计一切摩擦,求小球对斜面和挡板的压力各是多少?(sinθ=0.6,cosθ=0.8,g=10N/kg.) |
中新社上海9月6日电 (记者 宗晨亮)中国空间技术研究院副院长李明6日在此间透露,承担中国探月计划第三期工程的“嫦娥三号”,将实验包括月球表面软着陆、月夜生存等在内的多项深空探测关键技术,为了科研的需要,假设我国月球车在月球表面为了推一个石块,现将其等效成一个物体在斜面上的模型.物体在倾角为θ的斜面上,物体受到月球车手臂力的作用而静止,已知物体重G. (1)若斜面光滑,保持物体A静止,则求月球车对物体A的力的最小值; (2)物体与斜面间粗糙,物体与斜面的动摩擦系数µ,可以认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.现月球车对物体A一个水平向右的力,仍能保持物体A静止,则水平力的范围. |
如图所示,A、B两物体质量均为m,A与B用弹簧连接,当悬挂A物的细线突然剪断,在剪断的瞬间,A的加速度大小和B物体的加速度大小分别为( ) |
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