精英家教網(wǎng)勁度系數(shù)k=40N/m的輕彈簧,一端拴在豎直墻上,另一端拴物體A,A的質(zhì)量mA=0.2kg,在A的上表面放有質(zhì)量mB=0.1kg的物體B,如圖所示,已知水平地面光滑,A和B之間的最大靜摩擦力Fm=0.2N,若要使A、B兩物體一起做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),則( 。
A、物體向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中B所受摩擦力不斷增大B、物體向左運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能減小,彈簧彈性勢(shì)能增大C、物體加速度增大時(shí),速度也增大D、振幅的最大值為1.5×10-2m
分析:根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析物體加速度和速度的變化規(guī)律,當(dāng)物體在最大位移處,加速度最大,靜摩擦力最大,只要不超過(guò)最大靜摩擦力即可,根據(jù)此求得最大振幅.
解答:解:設(shè)位移為x,對(duì)整體受力分析,受重力、支持力和彈簧的彈力,根據(jù)牛頓第二定律,有:
kx=(mA+mB)a   
對(duì)B分析知f=mBa
當(dāng)物體向右運(yùn)動(dòng),x先減小后增大,即加速度先減小后增大,摩擦力先減小后增大,速度先增大后減小,故ABC錯(cuò)誤;
要是B不滑動(dòng),f≤Fm       
聯(lián)立解得:x
(mA+mB)Fm
kmB
=
(0.2+0.1)×0.2
40×0.1
m=0.015m
故振幅的最大值是0.015m,D正確.
故選:D.
點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵明確當(dāng)位移x變大時(shí),靜摩擦力變大,速度變小,然后根據(jù)牛頓第二定律并結(jié)合整體法和隔離法列式求解.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

圖1為一彈簧振子的示意圖,彈簧的勁度系數(shù)k=40N/m,小球的質(zhì)量m=0.1kg,O為平衡位置,B、C為小球離開O點(diǎn)的最遠(yuǎn)位置.取向右為正方向,從彈簧振子向右經(jīng)過(guò)平衡位置開始計(jì)時(shí),圖2為它的振動(dòng)圖象.已知,當(dāng)彈簧形變量為x時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能為E=
1
2
kx2
.在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,一根原長(zhǎng)為l0=20cm的輕質(zhì)彈簧,勁度系數(shù)k=40N/m,一端栓著一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小物塊,另一端固定在水平轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)臺(tái)的中心軸上.已知小物塊在隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),此時(shí)彈簧的實(shí)際長(zhǎng)度為l=25cm,小物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1,取g=10m/s2.求:
(1)小物塊運(yùn)動(dòng)的角速度為多大?
(2)小物塊運(yùn)動(dòng)的周期為多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

以下是一位同學(xué)探究“彈力與形變的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),他按以下步驟完成了正確的操作:
(1)將鐵架臺(tái)固定于桌子上,并將彈簧的一端系與鐵架臺(tái)的橫梁上,在彈簧附近豎直固定一刻度尺;
(2)記下不掛鉤碼時(shí),其下端在刻度尺上的刻度L0
(3)依次在彈簧下端掛上1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)…鉤碼,并分別記下鉤碼靜止時(shí),讀出彈簧下端所對(duì)應(yīng)的刻度,并記錄在表格內(nèi),然后取下鉤碼;
(4)以彈簧伸長(zhǎng)量為橫坐標(biāo),彈力為縱坐標(biāo),描出各組數(shù)據(jù)(x,F(xiàn))對(duì)應(yīng)的點(diǎn),并用平滑的曲線連接起來(lái);
(5)以彈簧的伸長(zhǎng)量為自變量,寫出彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系式;
(6)解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義.
下表是這位同學(xué)探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系所測(cè)的幾組數(shù)據(jù):
彈力(F/N) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
彈簧原來(lái)長(zhǎng)度(L0/cm) 15.0 15.0 15.0 15.0 15.0
彈簧后來(lái)長(zhǎng)度(L/cm) 16.2 17.3 18.5 19.6 20.8
彈簧伸長(zhǎng)量(x/cm)
1.2
1.2
2.3
2.3
3.5
3.5
4.6
4.6
5.8
5.8
①算出每一次彈簧的伸長(zhǎng)量,并將結(jié)果填在上表的空格內(nèi).
②請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上做出F-x圖線.
③可得彈簧的勁度系數(shù)k=
40N/m
40N/m
.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)傾角為37°的光滑斜面上固定一個(gè)槽,勁度系數(shù)k=40N/m、原長(zhǎng)l0=0.6m的輕彈簧下端與輕桿相連,開始時(shí)桿在槽外的長(zhǎng)度l=0.3m,且桿可在槽內(nèi)移動(dòng),桿與槽間的滑動(dòng)摩擦力大小Ff=12N,桿與槽之間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.質(zhì)量m=2kg的小車從距彈簧上端L=0.6m處由靜止釋放沿斜面向下運(yùn)動(dòng).已知彈簧的彈性勢(shì)能表達(dá)式Ep=
1
2
kx2,式中x為彈簧的形變量.g取10m/s2,sin37°=0.6.關(guān)于小車和桿運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法正確的是( 。
A、小車先做勻加速運(yùn)動(dòng),后做加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng)
B、小車先做勻加速運(yùn)動(dòng),然后做加速度逐漸減小變加速運(yùn)動(dòng),最后做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C、桿剛要滑動(dòng)時(shí)小車已通過(guò)的位移為1.1m
D、桿從開始運(yùn)動(dòng)到完全進(jìn)入槽內(nèi)所用時(shí)間為0.1s

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