如图所示,光滑固定的竖直杆上套有一个质量m=0.4 kg的小物块A,不可伸长的轻质细绳通过固定在墙壁上、大小可忽略的定滑轮D,连接物块A和小物块B,虚线CD水平
题型:江苏模拟题难度:来源:
如图所示,光滑固定的竖直杆上套有一个质量m=0.4 kg的小物块A,不可伸长的轻质细绳通过固定在墙壁上、大小可忽略的定滑轮D,连接物块A和小物块B,虚线CD水平,间距d=1.2m,此时连接物块A的细绳与竖直杆的夹角为37°,物块A恰能保持静止。现在物块B的下端挂一个小物块Q,物块A可从图示位置上 升并恰好能到达C处。不计摩擦和空气阻力,cos37°=0.8、sin37°=0.6,重力加速度g取10 m/s2,求: (1)物块A到达C处时的加速度大小; (2)物块B的质量; (3)物块Q的质量。 |
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答案
解:(1)当A物块到达C处时,由受力分析可知:水平方向受力平衡,竖直方向只受重力作用,所以A物块的加速度a=g=10 m/s2 (2)设B物块的质量为M,绳子拉力为T,根据平衡条件有 Tcos37°=mg,T=Mg 联立解得M=0.5kg (3)设Q物块的质量为m0,根据系统机械能守恒得: mghac=(M+m0)ghb hac=dcot37°=1.6m hb=d/sin37°-d=0.8m 解得:m0=0.3kg |
举一反三
如图所示,质量为m的正方体和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间,处于静止状态。m与M相接触面与竖直方向的夹角为α,若不计一切摩擦,下列说法正确的是 |
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A.水平面对正方体M的弹力大小大于(M+m)g B.水平面对正方体M的弹力大小为(M+m)gcosα C.墙面对正方体M的弹力大小为mgcotα D.墙面对正方体m的弹力大小为mgtanα |
近年,植被的严重破坏导致我国北方“沙尘暴”频发,现将沙尘上扬后的情况简化如下:风速竖直向上,设为v,沙尘颗粒上扬后悬浮在空中(视为静止),此时风对沙尘的作用力等效于沙尘以速度v在静止的空气中运动时所受到的阻力f,且f=aρAv2,式中a为一系数,A为沙尘颗粒的截面积,ρ为空气密度,已知a=0.5,地面空气密ρ0=1.2 kg/m3,沙尘颗粒为球形,密度ρ沙=3×103 kg/m3,半径R=0.24 mm,(球的体积公式为V=4/3πR3),重力加速度g取10 m/s2,且不考虑重力加速度随高度的变化。 (1)求发生沙尘暴时地面附近的最小风速(方向向上); (2)若空气密度ρ随高度h变化的关系为ρ=ρ0(1-kh),常量k=1.2×10-3 m-1,ρ0为地面空气密度,当竖直向上的风速为5 m/s时,求沙尘扬起后悬浮的最大高度。 |
如图所示,测力计、绳子和滑轮的质量都不计,摩擦不计。物体A重40N,物体B重10N。以下说法正确的是 |
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A.地面对A的支持力是30N B.地面对A的支持力是20N C.测力计示数20N D.测力计示数30N |
如图所示,斜面体质量为M,倾角为θ,置于水平地面上,当质量为m的小木块沿斜面体的光滑斜面自由下滑时,斜面体仍静止不动。则 |
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A.斜面体受地面的支持力为Mg B.斜面体受地面的支持力为(m+M)g C.斜面体受地面的支持力小于(m+M)g D.斜面体受地面的支持力大于(m+M)g |
一运动员双手握住单杠,双臂平行,使身体悬空,当两手间的距离增大时,每只手臂所受的力T及它们的合力F的大小变化情况是 |
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A.T增大,F增大 B.T增大,F减小 C.T增大,F不变 D.T减小,F不变 |
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