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、升降机的速度不断减小B、升降机的速度不断变大C、先是弹力做的负功小于重力做的正功,然后是弹力做的负功大于重力做的正功D、到最低点时,升降机加速度的值一定大于重力加速度的值解析:升降机在从弹簧下端触地后直到最低点的一段运动过程,它受重力、弹簧弹力两个力作用。当重力大于弹力时速度继续增大,当重力等于弹力时速度增大到最大,当重力小于弹力时,速度开始减小,最后减为零,因而速度是先增大后减小,所以选项C正确。假设升降机前一运动阶段只受重力作用,做初速度为零的匀加速直线运动,它下降了h高度,末速度为v,则:v22gh后一运动阶段升降机只受弹力作用,做初速度为v、末速度为零的匀减速直线运动,把弹簧压缩了x,则:v22ax所以2gh2ax
F而am
0kx2,所以:2gh2kxx,即:kx2hmmgx2m
kxkxmg2mgmg>2,即:a低>g,所以选项D也正确。mgmm
因为h>x,所以
例4:一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角为θ30°,如图104所示。一长为L的绳(质量不计),一端固定在圆锥体的顶点O处,另一端拴着一个质量为m的小物体(可看做质点)。物体以速度v绕圆锥体的轴线在水平面内做匀速圆周运动。(1)当v1(2)当v2
gL时,求绳对物体的拉力;63gL时,求绳对物体的拉力。2
解析:当物体以某一速率绕圆锥体的轴线做水平匀面内的匀速圆周运动时,可能存在圆锥体对物体的弹力为零的临界状况,此时物体刚好与圆锥面接触但不发生形变。而当速率变大时,物体将脱离圆锥面,从而导致绳对物体的拉力大小和方向都要变化。因此,此题的关键是先求出临界状态下线速度的值。以小物体为研究对象,假设它与圆锥面接触,而没有弹力作用。受力如图104甲所示,根据运动定律得:Tcosθmg①Tsi
θ
mv2Lsi


3gL6
解①、②得:v
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kucom
f(1)因为v1
gL<v,所以物体m与圆锥而接触且有压力,受力如图104乙所示,6
由运动定律得:T1cosθNsi
θmgT1si
θ-Ncosθm
vLsi
21
③④
解③、④得拉力:T1(2)因为v2
mg3316
3所以物体m脱离gL>v,2
圆锥面,设绳子与轴线的夹角为φ,受力如图104丙所示,由运动定律得:T2si
φm
v22Lsi


T2cosφmg⑥解⑤、⑥得绳子拉力:T22mg例5:如图105所示,倾角为α的斜面和倾角为β的斜面具有共同的顶点P,在顶点上安装一个轻质小滑轮,重量均为W的两物块Ar
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