[题目]如图所示.A.B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连.A放在固定的光滑斜面上.B.C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k=500 N/m的轻质弹簧相连.C球固定在放在地面的力传感器上.现用手控制住A.并使细线刚刚拉直但无拉力作用.并保证滑轮左侧细线竖直.右侧细线与斜面平行.已知小球A的质量为4kg.小球B.C质量均为1kg.重力加速度� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k=500 N/m的轻质弹簧相连，C球固定在放在地面的力传感器上（图中未画出）。现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知小球A的质量为4kg，小球B、C质量均为1kg，重力加速度为g=10m/s2，细线与滑轮之间的摩擦不计。开始时整个系统处于静止状态；释放A后，A沿斜面运动，当A球速度最大时，传感器示数恰好为零。求：

(1)斜面倾角α；

(2)A球运动的最大速度。

【答案】(1)α=30° (2) 0.4m/s

【解析】

A球速度最大时，，传感器示数恰好为零，分别对A球、B和C球受力分析，列出平衡方程求出斜面的倾角；对于整个系统，由机械能守恒求出A球运动的最大速度；

解：（1）A球速度最大时，，设此时细绳拉力为T，B、C质量为m=1kg，A质量为mA=4kg

对于A球：

对于B和C球，依题意得

解得：，即

（2）设开始弹簧弹簧压缩量为x1

小球A速度最大时，弹簧伸长量为x2

对于B球有

对于C球有

从而，此过程弹性势能的变化量为零

对于整个系统，机械能守恒：

解得：

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（1）求当弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能E；

（2）若开始时在小球B的右侧某位置固定一块挡板（图中未画出），在小球A与弹簧分离前使小球B与挡板发生正碰，并在碰后立刻将挡板撤走。设小球B与固定挡板的碰撞时间极短，碰后小球B的速度大小不变，但方向相反。设此后弹簧弹性势能的最大值为，求可能值的范围。

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A.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数

B.改变砂和砂桶质量，打出几条纸带

C.用天平测出砂和砂桶的质量

D.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量

实验中打出的其中一条纸带如图2所示，交流电频率为5Hz，则由该纸带可求得小车的加速度______m/s2。

以力传感器的示数F为横坐标，以加速度a为纵坐标，画出的a—F图象3可能正确的是______。

若测出的a—F图象的斜率为k后，则小车的质量为______。

写出对本实验的一条改进建议：______。

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A. 系统动量不守恒，机械能守恒

B. 系统动量守恒，机械能不守恒

C. 当弹簧被压缩最短时，系统具有共同的速度

D. 当弹簧被压缩最短时，系统减少的动能全部转化为弹簧的弹性势能

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C. 倾角为θ1、θ2时木块受到的都是静摩擦力

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