如圖5-3所示,在一光滑水平面上放一個物體,人通過細繩跨過高處的定滑輪拉物體,使物體在水平面上運動,人以大小不變的速度v運動.當繩子與水平方向成θ角時,物體前進的瞬時速度是多大?
v物=
命題意圖:考查分析綜合及推理能力,B級要求.
錯解分析:弄不清合運動與分運動概念,將繩子收縮的速度按圖5-4所示分解,從而得出錯解v物=v1=vcosθ.
解題方法與技巧:解法一:應用微元法
設經過時間Δt,物體前進的位移Δs1=BC,如圖5-5所示.過C點作CD⊥AB,當Δt→0時,∠BAC極小,在△ACD中,可以認為AC=AD,在Δt時間內,人拉繩子的長度為Δs2=BD,即為在Δt時間內繩子收縮的長度.
由圖可知:BC=
①
由速度的定義:物體移動的速度為v物= ②
人拉繩子的速度v= ③
由①②③解之:v物=
解法二:應用合運動與分運動的關系
繩子牽引物體的運動中,物體實際在水平面上運動,這個運動就是合運動,所以物體在水平面上運動的速度v物是合速度,將v物按如圖5-6所示進行分解.
其中:v=v物cosθ,使繩子收縮.
v⊥=v物sinθ,使繩子繞定滑輪上的A點轉動.
所以v物=
解法三:應用能量轉化及守恒定律
由題意可知:人對繩子做功等于繩子對物體所做的功.
人對繩子的拉力為F,則對繩子做功的功率為P1=Fv;繩子對物體的拉力,由定滑輪的特點可知,拉力大小也為F,則繩子對物體做功的功率為P2=Fv物cosθ,因為P1=P2所以
v物=
科目:高中物理 來源: 題型:
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圖5-3
A.A1示數不變,A2增大,A3減小 B.A1示數減小,A2不變,A3增大
C.A1示數增大,A2不變,A3減小 D.A1、、A2、A3的示數均不變
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科目:高中物理 來源: 題型:
為了只用一根彈簧和一把刻度尺測定某滑塊與水平桌面間的動摩擦因數μ(設μ為定值),某同學經查閱資料知:一勁度系數為k的輕彈簧由伸長量為x至恢復到原長過程中,彈力所做的功為
。于是他設計了下述實驗:
第一步,如圖5-3所示,將彈簧的一端固定在豎直墻上,彈簧處于原長時另一端坐在位置B,使滑塊緊靠彈簧將其壓縮至位置A,松手后滑塊在水平桌面上運動一段距離,到達位置C時停止。
第二步,將滑塊掛在豎直放置的彈簧下,彈簧伸長后保持靜止狀態,該同學需用刻度尺直接測量的物理量是AB間的距離x1、AC間的距離s、彈簧豎直懸掛時伸長的長度x2。
用測得的物理量求出滑塊與水平桌面間的動摩擦因數μ的計算式?
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科目:高中物理 來源:2013-2013學年山東省濟寧市高一3月質量檢測物理試卷(解析版) 題型:計算題
(12分)如圖5-14所示,有兩個物體A,B,緊靠著放在光滑水平桌面上,A的質量為2kg,B的質量為3kg。有一顆質量為100g的子彈以800m/s的水平速度射入A,經過0.01s又射入物體B,最后停在B中,A對子彈的阻力為3×103N,求A,B最終的速度。
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