【題目】如圖所示的裝置叫做阿特伍德機(jī),是阿特伍德(GAtwood1746﹣1807)創(chuàng)造的一種著名力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置,用來研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.繩子兩端的物體下落(上升)的加速度總是小于自由落體的加速度g,同自由落體相比,下落相同的高度,所花費(fèi)的時(shí)間要長,這使得實(shí)驗(yàn)者有足夠的時(shí)間從容的觀測、研究.物體A、B的質(zhì)量相等均為M,物體C的質(zhì)量為m,輕繩與輕滑輪間的摩擦不計(jì),繩子不可伸長,如果m= M,求:

(1)物體B從靜止開始下落一段距離的時(shí)間是自由落體下落同樣的距離所用時(shí)間的幾倍?
(2)物體C對(duì)B的拉力等于多少?(用M表示)

【答案】
(1)解:物體的加速度為a,繩子的張力為T,

對(duì)物體A,T﹣Mg=Ma

對(duì)BC整體,(M+m)g﹣T=(M+m)a

解得a=

因?yàn),所以a=

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,h= at2;

h= gt

=2

所以物體B從靜止開始下落一段距離的時(shí)間是自由落體下落同樣的距離所用時(shí)間的2倍.

答:物體B從靜止開始下落一段距離的時(shí)間是自由落體下落同樣的距離所用時(shí)間的2倍;


(2)解:對(duì)物體C mg﹣F=ma

F=mg﹣ma= =

答:物體C對(duì)B的拉力等于


【解析】(1)要求物體B從靜止開始下落一段距離的時(shí)間是其自由落體相同距離的時(shí)間的幾倍,需要分別求出在該實(shí)驗(yàn)中B下落某一段高度所需要的時(shí)間和自由下落同樣的高度所需要的時(shí)間,而要求運(yùn)動(dòng)的時(shí)間就要首先求出在該實(shí)驗(yàn)中物體B的加速度.要求物體B的加速度需要用隔離法分別以A和BC整體作為研究對(duì)象根據(jù)牛頓第二定律列方程.(2)要求物體C對(duì)物體B的拉力可以以物體C為研究對(duì)象求出物體C所受的拉力.根據(jù)牛頓第二定律對(duì)C列方程即可求出物體C所受的力,最后根據(jù)牛頓第三定律求出物體C對(duì)物體B的拉力.

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:

【題目】中國空軍于2017年12月18日出動(dòng)多型戰(zhàn)機(jī)進(jìn)行繞島巡航,成體系飛越對(duì)馬海峽赴日本海國際空域訓(xùn)練.這次飛行的意義在于說明日本海不是日本的海,對(duì)馬海峽屬于非領(lǐng)海海峽.若某次多型戰(zhàn)機(jī)繞島巡航從早上8:00起飛,到達(dá)終點(diǎn)用時(shí)約1小時(shí),飛行軌跡如圖所示.下列說法正確的是

A. 8:00起飛,8:00為飛行時(shí)間間隔

B. 用時(shí)約1小時(shí),1小時(shí)為時(shí)刻

C. 殲擊機(jī)進(jìn)行空中加油時(shí),殲擊機(jī)相對(duì)加油機(jī)是靜止的

D. 在巡航過程中相對(duì)臺(tái)灣島,殲擊機(jī)可能是靜止的

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩車某時(shí)刻由同一地點(diǎn),沿同一方向開始做直線運(yùn)動(dòng),以該時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn),得到兩車的位移一時(shí)間(x-t)圖像,其中過甲圖像的0點(diǎn)做的切線與AB平行,過C點(diǎn)的切線與OA平行,則下列說法中正確的是

A. 0t1時(shí)間內(nèi),甲車的瞬時(shí)速度始終小于乙車的瞬時(shí)速度

B. t1t3時(shí)間內(nèi),甲車的瞬時(shí)速度始終小于乙車的瞬時(shí)速度

C. t3時(shí)刻之前甲車從后方追上乙車

D. 甲乙兩車相遇前,t1時(shí)刻兩車相距最遠(yuǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,水平地面上有三個(gè)靠在一起的物塊P、Q和R,質(zhì)量分別為m、2m和3m,物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ.用水平恒力F推動(dòng)物塊P,一起向右勻加速運(yùn)動(dòng),R和Q之間相互作用力大小F1 , Q與P之間相互作用力大小F2 , 以下正確的是( )

A.若μ≠0,F(xiàn)1= F,F(xiàn)2= F
B.若μ≠0,F(xiàn)1= F,F(xiàn)2= F
C.若μ=0,F(xiàn)1= F,F(xiàn)2= F
D.若μ=0,F(xiàn)1= F,F(xiàn)2= F

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】公路上行駛的兩汽車之間應(yīng)保持一定的安全距離,當(dāng)前車突然停止時(shí),后車司機(jī)可以采取剎車措施,使汽車在安全距離內(nèi)停下而不會(huì)與前車相撞,通常情況下,人的反應(yīng)時(shí)間和汽車系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間之和為1s,當(dāng)汽車在晴天干燥瀝青路面上以108km/h的速度勻速行駛時(shí),安全距離為120m,設(shè)雨天時(shí)汽車輪胎與瀝青路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為晴天時(shí)的 ,若要求安全距離仍為120m,求汽車在雨天安全行駛的最大速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在動(dòng)力小車上固定一直角硬桿ABC,分別系在水平直桿AB兩端的輕彈簧和細(xì)線將小球P懸吊起來,輕彈簧的勁度系數(shù)為k,小球P的質(zhì)量為m,當(dāng)小車靜止時(shí),請(qǐng)彈簧保持豎直,而細(xì)線與桿的豎直部分的夾角為,此時(shí)彈簧的形變量大小為___;當(dāng)小車沿水平地面以加速度a向右運(yùn)動(dòng)而達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),輕彈簧保持豎直,而細(xì)線與桿的豎直部分的夾角仍為,此時(shí)彈簧的形變量大小為____

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的物體有細(xì)繩拴住放在水平粗糙的傳送帶上,物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,當(dāng)傳送帶分別以v1 , v2的速度做逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)時(shí)(v1<v2),繩中的拉力分別為F1 , F2 , 則下列說法正確的是( )

A.物體受到的摩擦力Ff1<Ff2
B.物體所受摩擦力方向向右
C.F1=F2
D.傳送帶速度足夠大時(shí),物體受到的摩擦力可為0

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖(a)為一列簡諧橫波在t=0.10s時(shí)刻的波形圖,P是平衡位置在x=1.0m處的質(zhì)點(diǎn),Q是平衡位置在x=4.0m處的質(zhì)點(diǎn);圖(b)為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象,下列說法正確的是( 。

A.在t=0.10s時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q向y軸正方向運(yùn)動(dòng)
B.在t=0.25s時(shí),質(zhì)點(diǎn)P的加速度方向與y軸正方向相同
C.從t=0.10s到t=0.25s,該波沿x軸負(fù)方向傳播了6m
D.從t=0.10s到t=0.25s,質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為30cm
E.質(zhì)點(diǎn)Q簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=0.10sin10πt(國際單位)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為帶電粒子只在電場力作用下運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖象,在a點(diǎn)的速度為va , 運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的速度為vb , 則下列說法中正確的是( 。

A.電場中a點(diǎn)電勢一定比b點(diǎn)電勢高
B.粒子在a點(diǎn)的電勢能一定比在b點(diǎn)的電勢能大
C.在0~t1時(shí)間內(nèi),粒子運(yùn)動(dòng)路徑與電場力可能不在一條直線上
D.在0~t1時(shí)間內(nèi),粒子運(yùn)動(dòng)過程中受到的電場力先減小后增大再減小

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