如图1所示,物体A重100N,放在水平桌面上.物体B重40N,被悬挂在动滑轮的挂钩上.物体B在重力作用下向下运动并通过滑

如图1所示,物体A重100N,放在水平桌面上.物体B重40N,被悬挂在动滑轮的挂钩上.物体B在重力作用下向下运动并通过滑轮组牵拉物体A.不计滑轮自重和滑轮与轴间的摩擦.当物体B下降H后会落在地面上,从而停止对物体A的拉动.在右墙面上安装有“测距传感器”,它发出的超声波遇到物体A会反射回传感器,通过计算机能自动计算出物体A与传感器的距离(s),自动显示出 距离-时间(s-t)图象,如图2所示(其中0秒至4秒为倾斜向下的直线,4秒至6秒为曲线,6秒以后为水平直线).如果0秒时刚好是如图所示情境,试求:
①0秒至4秒期间,物体A受到绳子的拉力为______N,拉力对物体A作的功大小是______J.
②4秒至6秒期间,物体A受到的水平方向的合力______(填“等于”或“不等于”)零.
③物体A静止以后,“测距传感器”发出的超声波,要经过大约______ ms时间才能收到反射波.
④0秒时,物体B到地面的距离H是______m.
baroporomy 1年前 已收到1个回答 举报

heyangming 花朵

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解题思路:(1)根据图1所示判断滑轮组承重绳子的股数,然后求出与A相连的绳子拉力大小;然后根据图2所示s-t图象求出物体A的路程,然后由功的公式W=Fs求出拉力的功.
(2)由图2所示s-t图象判断4~6s内物体的运动状态,然后根据物体的运动状态求物体A在水平方向上受的合力.
(3)由图2中的s-t图象求出物体A静止时到传感器的距离,然后由速度公式的变形公式求出回声时间.
(4)由图2所示的s-t图象求出0s时,物体到传感器的距离,求出物体B落地时物体A到传感器的距离,然后求出物体B到地面的距离.

(1)由图1可知,滑轮组绳子的承重股数是2,则绳子的拉力F=[1/2]GB=[1/2]×40N=20N,由图2所示s-t图象可知,t=0s时,物体A距离传感器的距离是5m,物体B落地时,物体距离传感器的距离是2m,则在拉力F作用下,物体A的路程是5m-2m=3m,拉力对物体A做的功W=Fs=20N×3m=60J.
(2)由图2所示s-t图象可知在4~6s内,s-t图象是曲线,物体A做变速运动,处于不平衡状态,不受平衡力作用,即所受合力不等于零.
(3)物体A静止后位置不再发生变化,由图2所示s-t图象可知,物体A静止时,物体A距传感器的距离是1m,则超声波返回测距仪的路程s=2m,
∵v=[s/t],∴测距传感器”发出的超声波,经过t=[s/v]=[2m/340m/s]≈0.00588s=5.88ms才能传回传感器.
(4)由图2所示s-t图象可知,t=0s时,物体A距传感器的距离是5m,物体B落地时,物体距离传感器的距离是2m,则在此期间物体A前进的距离是5m-2m=3m,
则物体B距地面的高度H=[3m/2]=1.5m.
故答案为:(1)20;60;(2)不等于;(3)5.88;(4)1.5.

点评:
本题考点: 控制变量法与探究性实验方案.

考点点评: 本题难度较大,分析清楚图2所示s-t图象、明确滑轮组承重绳子的股数、熟练应用速度公式的变形公式是正确解题的关键.

1年前

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