13．一個10kg的猴子爬上根無質(zhì)繩，繩子跨過無摩擦的樹枝連到地面上一個15kg的箱子上（見圖）．
（1）為了能提起地面的箱子，猴子向上爬的最小加速度大小是多少？
（2）如果箱子被拉起之后猴子停止爬動而抓著繩，那么猴子加速度的大小是多少？方向如何？，此時繩子中的張力多大？
第（1）問提示：要把地上的箱子提起繩上的張力至少應(yīng)達(dá)多少？

分析 （1）當(dāng)猴子以最小加速度向上爬行時，箱子對地壓力為零，故猴子對細(xì)繩的拉力等于箱子的重力，對猴子受力分析，運(yùn)用牛頓第二定律求解加速度；
（2）如果箱子被拉起之后猴子停止爬動而抓著繩，之后只受重力和繩的拉力影響，猴子和箱子做加速度大小相同方向相反的勻加速運(yùn)動，比較重力大小確定運(yùn)動方向，根據(jù)牛頓第二定律求出張力．

解答 解：設(shè)猴子的質(zhì)量為m，箱子的質(zhì)量為M．
（1）猴子以最小加速度向上爬行時，箱子對地壓力為零，
故猴子對細(xì)繩的拉力等于箱子的重力，即：F=Mg；
猴子對細(xì)繩的拉力等于細(xì)繩對猴子的拉力：F′=F；
對猴子受力分析，受重力和拉力，根據(jù)牛頓第二定律，有
F′-mg=ma
代入數(shù)據(jù)解得：a=5m/s2
（2）猴子和箱子只受重力和繩的拉力影響，做連體運(yùn)動，設(shè)加速度大小為a，繩的拉力為T，
由于箱子的重力大于猴子的重力，故箱子做豎直向下的勻加速運(yùn)動，猴子做豎直向上的勻加速運(yùn)動；
根據(jù)牛頓第二定律
對箱子：Mg-T=Ma
對猴子：T=ma
聯(lián)立以上兩式代入數(shù)據(jù)得：T=60N，a=6m/s2
故猴子加速度的大小為6m/s2，方向為豎直向上，繩子的張力為60N．
答：（1）最小加速度為5m/s2；
（2）猴子加速度的大小是6m/s2，方向為豎直向上，此時繩子中的張力為60N．

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵先后對重物和小猴受力分析，然后根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件和牛頓第二定律列式求解．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．在水平地面上小物塊經(jīng)過如圖所示的位置時，速度大小為v1、方向水平向右，若立即對小物塊施加水平向左的恒力F，經(jīng)過一段時間后小物塊再次回到圖示位置，速度大小為v2、方向水平向左，且v2＜v1．已知F=kmg，則小物塊與水平地面之間的動摩擦因數(shù)為（　�。�
A．$\frac{{v}_{1}^{2}+{v}_{2}^{2}}{k（{v}_{1}^{2}-{v}_{2}^{2}）}$B．$\frac{k（{v}_{1}^{2}+{v}_{2}^{2}）}{{v}_{1}^{2}-{v}_{2}^{2}}$
C．$\frac{{v}_{1}^{2}-{v}_{2}^{2}}{k（{v}_{1}^{2}+{v}_{2}^{2}）}$D．$\frac{k（{v}_{1}^{2}-{v}_{2}^{2}）}{{v}_{1}^{2}+{v}_{2}^{2}}$

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．如圖所示，在x軸上方有垂直于xy平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；在x軸下方有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為E．一質(zhì)量為m，電量為-q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿著y軸正方向射出?射出之后，第三次到達(dá)x軸時（O點(diǎn)不算第一次），它與點(diǎn)O的距離為L．求：
（1）此粒子射出的速度v
（2）在此過程中運(yùn)動的總路程S（重力不計）．?

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．如圖所示，質(zhì)量為m的物塊A被輕質(zhì)細(xì)繩系住斜吊著放在傾角為30°的靜止斜面上，物塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)μ（μ＜$\frac{\sqrt{3}}{3}$），細(xì)繩繞過定滑輪O，左右兩邊與豎直方向的夾角α=30°、β=60°，細(xì)繩右端固定在天花板上，O′為細(xì)繩上一光滑動滑輪，下方懸掛著重物B．整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度為g，最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力，不考慮動滑輪重力，求：
（1）重物B的質(zhì)量為多少時，A與斜面間恰好沒有摩擦力作用？
（2）A與斜面間恰好沒有摩擦力作用時，水平地面對斜面的摩擦力為多大？
（3）重物B的質(zhì)量滿足什么條件時，物塊A能在斜面上保持靜止？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．在地面上有豎直放置的靜止物體A和B，A、B之間用不計質(zhì)量的輕彈簧栓接在一起，彈簧的勁度系數(shù)k=100N/m，A、B的質(zhì)量都為1kg，現(xiàn)用F=20N的豎直向上恒力作用在物體A上，使A豎直上升，重力加速度g=10m/s2，設(shè)彈簧始終是在彈性限度內(nèi)，空氣阻力不計．求
（1）從力F開始作用到物體B剛離開地面的過程中拉力F作的功．
（2）物體B剛離開地面時物體A的速度大�。�
（3）設(shè)物體B剛離開地面時彈簧的總長度L，當(dāng)B離開地面以后，彈簧第一次出現(xiàn)總長度等于L時，物體A、B的速度各為多大．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．平伸手拿托起物體，由靜止開始豎直向上運(yùn)動，直至將物體拋出．下列說法正確的是（　　）
A．手托物體向上運(yùn)動的過程中，物體始終處于超重狀態(tài)
B．手托物體向上運(yùn)動的過程中，物體始終處于失重狀態(tài)
C．在物體離開手的瞬間，物體的加速度大于重力加速度
D．在物體離開手的瞬間，手的加速度大于重力加速度

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．如圖所示，正方形勻強(qiáng)磁場的邊界長為a，邊界由絕緣彈性壁圍成，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子垂直于磁場方向和邊界從邊界正中點(diǎn)O處射入磁場，其射入時的速度為$\frac{17Bqa}{8m}$，帶電粒子與壁碰撞前后沿壁方向的分速度不變，垂直壁方向的分速度反向、大小不變，且不計摩擦，不計粒子所受重力，碰撞時無電荷量損失，求：
（1）帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的軌道半徑；
（2）帶電粒子從O孔射入到從O點(diǎn)射出所需要的時間．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．關(guān)于磁感線的概念和性質(zhì)，以下說法中正確的是（　　）
A．磁感線上各點(diǎn)的切線方向就是小磁針靜止時北極的指向
B．磁場中任意兩條磁感線有可能相交
C．鐵屑在磁場中的分部所形成的曲線就是實際存在的磁感線
D．磁感線總是從磁體的N極發(fā)出終止于磁體的S極

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．物體靜止放在水平桌面上，則（　�。�
A．物體對桌面的壓力與物體受到的重力是同一個力，性質(zhì)相同
B．桌面對物體的支持力與物體對桌面的壓力是一對作用力與反作用力
C．桌面對物體的支持力與物體受到的重力是一對平衡力
D．物體對桌面的壓力是桌面發(fā)生形變產(chǎn)生的

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案