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如图中两物体质量分别为m和2m,滑轮的质量和摩擦都不计,开始时用手托住2m的物体...

如图中两物体质量分别为m和2m,滑轮的质量和摩擦都不计,开始时用手托住2m的物体,释放后,当2m的物体从静止开始下降h后的速度是多少?

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该题中的两个物体,单独分析时,机械能都不守恒,若把两个物体看做一个系统,则系统的机械能守恒.在2m的物体从静止开始下降h后,质量为m的物体则会上升h,可求出系统减少的重力势能为mgh,在此过程中,两物体的动能增加,总动能为两物体的动能之和.由机械能守恒定律列式求解,可求出结果. 【解析】 细绳的拉力分别对质量为m的物体和对质量为2m的物体做正功和负功,所以两物体各自的机械能都不守恒,但两物体构成的系统机械能守恒,故以系统为研究对象 此过程中系统减少的重力势能为: △Ep=2mgh-mgh=mgh 此过程中系统增加的动能为△Ek== 根据机械能守恒定律,有: △Ep=△Ek 即:mgh= 解得: 答:当2m的物体从静止开始下降h后的速度.
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考点分析:
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某实验小组采用图所示的装置探究“动能定理”,图1中小车中可放置砝码,实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,打点针时器工作频率为50Hz.
(1)实验的部分步骤如下:
①在小车中放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线跨过定滑轮连接小车和钩码;
②将小车停在打点计时器附近,先______,再______,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一列点;
③改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复②的操作.
(2)如图2是钩码质量为0.03kg,砝码质量为0.02kg时得到的一条纸带,在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和E五个计数点,可获得各计数点到0的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表1中的相应位置____________
表1纸带的测量结果
测量点S/cmv/
0.000.35
A1.510.40
B3.200.45
C
D7.150.54
E9.410.60
(3)在上述的运动过程中,对于钩码、砝码和小车组成的系统,______做正功,______做负功.
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(2)在实际操作中,发现要保证木块A做匀速运动比较困难,有同学对该实验进行了改进:实验装置如图乙所示,木块A的右端接在力传感器上(传感器与计算机相连接,从计算机上可读出对木块的拉力),使木板B向左运动时,木块A能够保持静止.若木板B向左匀速拉动时,传感器的读数为F1,则两纸间的动摩擦因数μ=______;当木板B向左加速运动时,传感器的读数为F2______F1(填“>”、“=”或“<”).

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( )
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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