如图所示,质量为M的直木棒悬挂在O点,一只质量为m的猴子抓住木棒.剪断悬挂木棒的细绳,木棒开始下落,同时猴子开始沿木棒向上爬.设在猴子与木棒接触的时间内木棒沿竖

如图所示,质量为M的直木棒悬挂在O点,一只质量为m的猴子抓住木棒.剪断悬挂木棒的细绳,木棒开始下落,同时猴子开始沿木棒向上爬.设在猴子与木棒接触的时间内木棒沿竖

题型:不详难度:来源:
如图所示,质量为M的直木棒悬挂在O点,一只质量为m的猴子抓住木棒.剪断悬挂木棒的细绳,木棒开始下落,同时猴子开始沿木棒向上爬.设在猴子与木棒接触的时间内木棒沿竖直方向下落,并且猴子相对于地面的高度保持不变,忽略空气阻力.从剪断细绳起计时,若猴子沿木棒向上爬了时间t,则在这段时间内木棒的机械能的改变量为______,在t时刻猴子做功的功率为______.魔方格
答案
对棒和小猴整体受力分析,受到重力,根据牛顿第二定律,有
(M+m)g=Ma
解得
a=
(M+m)g
M

经过时间t,木棒的速度为:v=at=
(M+m)g
M
t

下降的高度为:h=
1
2
at2=
(M+m)gt2
2M

故重力势能减小量为Mgh=
M(M+m)g2t2
2M
,动能增加量为
1
2
Mv2=
(M+m)2g2t2
2M

故机械能增加量为
1
2
Mv2-Mgh
=
m(M+m)
2M
g2t2

再对棒受力分析,受重力和向下的摩擦力,根据牛顿第二定律,有
Mg+f=Ma
解得
f=Ma-Mg=mg
故小猴在t时刻做功的瞬时功率为:P=fv=mgv=
m(M+m)
M
g2t

故答案为:
m(M+m)
2M
g2t2
m(M+m)
M
g2t
举一反三
1995年美国费米国家实验室在实验中观察到了顶夸克,测得它的静止质量m=3.1×10-25kg,寿命τ=0.4×10-24 s,这是近二十几年粒子物理研究最重要的实验进展之一.正、反顶夸克之间的强相互作用势能可写为EP=-k
4as
3r
式中r是正、反顶夸克之间的距离,as是强相互作用耦合常数,k是与单位制有关的常数,在国际单位制中k=0.319×10-25 J.m,则在国际单位制中强相互作用耦合常数as的单位是(  )
A.NB.VC.JD.无单位
题型:不详难度:| 查看答案
把一个小球用细线悬挂起来,就成为单摆,摆长为L,最大偏角为θ,如果阻力可以忽略,小球运动到最低位置时的速度为多大?魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,一根长为3l,可绕O轴在竖直平面内无摩擦转动的细杆AB,已知OA=2l,OB=l,质量相等的两个球分别固定在杆的A、B端,由水平位置自由释放,求轻杆转到竖直位置时两球的速度分别为多大?魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,在足够大的光滑水平面上放有两物块A和B,已知mA>mB,A物块连接一个轻弹簧并处于静止状态,B物块以初速度v0向着A物块运动.在B物块与弹簧作用过程中,两物块始终在同一条直线上运动,下列判断正确的是(  )
A.弹簧恢复原长时,B物块的速度为零
B.弹簧恢复原长时,B物块的速度不为零,且方向向左
C.在弹簧压缩过程中,B物块动能先减小后增大
D.在与弹簧相互作用的整个过程中,B物块的动能先减小后增大
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
下列物体运动中,机械能一定守恒的是(  )
A.沿光滑曲面自由下滑的物体
B.被起重机匀速吊起的物体
C.做匀速圆周运动的物体
D.加速行驶的汽车
题型:不详难度:| 查看答案
最新试题
热门考点

超级试练试题库

© 2017-2019 超级试练试题库,All Rights Reserved.