15．如圖所示，粗糙斜面上勁度系數(shù)為k的輕彈簧下端固定在擋板上，上端與質(zhì)量為m的物體（可視為質(zhì)點）相連，斜面傾角為θ．物體與斜面間的最大靜摩擦力為f，物體只能在PQ之間的任意位置處于靜止狀態(tài)．重力加速度大小為g，則P、Q兩點間距為（　�。�
A．$\frac{2（mgsinθ+f）}{k}$B．$\frac{2（f-mgsinθ）}{k}$C．$\frac{2f}{k}$D．$\frac{2mgsinθ}{k}$

分析 由題意：當物體位于P點時，將要向下運動，靜摩擦力沿斜面向上達到最大．當物體位于Q點時，物體將向上運動，靜摩擦力沿斜面向下達到最大．對兩個位置，分別根據(jù)平衡條件和胡克定律列方程，即可求解．

解答 解：設彈簧的原長為l0．物體在P點時彈簧的長度為l1，物體在Q點時彈簧的長度為l2．
根據(jù)平衡條件和胡克定律得：
在P點，當物體位于P點時，將要向下運動，靜摩擦力沿斜面向上達到最大：k（l1-l0）+mgsin30°=f①
在Q點物體將向上運動，靜摩擦力沿斜面向下達到最大：k（l0-l2）=mgsin30°+f②
由①+②得：k（l1-l2）=2f 
代入數(shù)值得：l1-l2=$\frac{2f}{k}$
故選：C

點評 本題是物體平衡中臨界問題，當兩物體間恰好發(fā)生相對運動時，靜摩擦力達到最大是常用的臨界條件．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

16．關(guān)于重力勢能，下列說法中正確的是（　�。�
A．物體的位置一旦確定，它的重力勢能的大小也隨之確定
B．物體與零勢面的距離越大，它的重力勢能也越大
C．一個物體的重力勢能從-5J變化到-3J，重力勢能變大了
D．在地面上的物體，它具有的重力勢能不一定等于零

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．如圖所示，質(zhì)量為m1的木塊和質(zhì)量為m2的長木板疊放在水平地面上．現(xiàn)對木塊施加一水平向右的拉力F，木塊在長木板上滑行，而長木板保持靜止狀態(tài)．己知木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為μ1，長木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2，且最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等．下列說法正確的是（　�。�
A．木塊受到的摩擦力大小為μ1（m1+m2）g
B．長木板受到的摩擦力大小為μ2（m1+m2）g
C．若改變F的大小，當F＞μ1（m1+m2）g時，長木板將開始運動
D．若將F作用于長木板，長木板與木塊有可能會相對滑動

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

3．某班物理小組計劃用一臺具有攝像功能的數(shù)碼相機來研究彈簧做功的規(guī)律．該小組設計的裝置如圖甲所示，光滑水平桌面離地高度為H=0.8m，輕質(zhì)彈簧左端固定于豎直擋板上，擋板到桌面右端的距離恰好等于彈簧的原長．

實驗時將一質(zhì)量為m=200g的小滑塊（可視為質(zhì)點）置于被壓縮彈簧的右端，釋放后小滑塊在彈力的作用下向右運動，并離開桌面做平拋運動（不計空氣阻力），用數(shù)碼相機將滑塊運動過程拍成視頻，改變滑塊的釋放位置再拍，獲得多個視頻，每個視頻都是由相同時間間隔的照片連貫而成，通過電腦將這些照片按時間順序制作成頻閃照片（如圖乙所示），篩選出5張頻閃照片，用刻度尺測得照片中的桌面離地高度h=50.0mm，再測出5張照片中的x和s，記錄到下表中．取重力加速度g=10m/s2．
頻閃照片序號12345
x/mm4.08.012.016.018.0
s/mm32.064.295.9128.6143.3
（1）分析圖乙中滑塊的位置分布規(guī)律，可知該相機每秒能拍攝15張照片．
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在答題卡相應坐標圖（如圖丙）中畫出s-x圖象．
（3）若測得s-x圖象的斜率為k，則彈簧對滑塊的功W可以表示成C
A．W=$\frac{{mgk_{\;}^2}}{4h}{x^2}$   B．W=$\frac{{mg{H^2}k_{\;}^2}}{{4{h^2}}}{x^2}$   C．W=$\frac{{mgHk_{\;}^2}}{{4{h^2}}}{x^2}$   D．W=$\frac{1}{2}k{x^2}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．以水平面為零勢能面，則小球水平拋出時重力勢能等于動能的2倍，那么在拋體運動過程中，當其動能和勢能相等時，速度和水平速度之比為（　�。�
A．$\sqrt{3}$：$\sqrt{2}$B．1：1C．1：$\sqrt{2}$D．$\sqrt{2}$：1

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．如圖所示，某小型發(fā)電站發(fā)電機輸出的交流電壓為500V，輸出的電功率為50kW，用電阻為3Ω的輸電線向遠處送電，要求輸電線上損失功率為輸電功率的0.6%，則發(fā)電站要安裝一升壓變壓器，到達用戶再用降壓變壓器變?yōu)?20V供用戶使用（兩個變壓器均為理想變壓器）．對整個送電過程，下列說法正確的是（　　）
A．輸電線上的損失功率為300 WB．升壓變壓器的匝數(shù)比為1：100
C．輸電線上的電流為100 AD．降壓變壓器的輸入電壓為4 700 V

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．近日，奧地利維也納理工大學的一個科學家團隊成功在兩個單光子之間建立起強大的相互作用，據(jù)科學家介紹：兩個相互作用的光子同時到達時顯示出與單個光子完全不同的行為，該項成果朝著輕拍校驗量子通道或建立光學邏輯門發(fā)送信息邁出了重要一步．我們通過學習也了解了光子的初步知識，下列有關(guān)光子的現(xiàn)象以及相關(guān)說法正確的是（　�。�
A．如果利用紫光照射某種金屬可以發(fā)生光電效應，改用紅光一定不能發(fā)生光電效應
B．大量光子產(chǎn)生的效果往往顯示出波動性
C．當氫原子的電子吸收光子時會從較低的能量態(tài)躍遷到較高的能量態(tài)，吸收的光子的能量由頻率條件決定
D．一個處于n=3能級的氫原子向基態(tài)躍遷時最多可以釋放3種不同頻率的光子
E．在康普頓效應中，當入射光子與晶體中的電子之間發(fā)生碰撞時，將一部分動量轉(zhuǎn)移給電子，所以光子散射后波長變長

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．如圖所示，一質(zhì)量為m的物體恰好沿傾角為θ的斜面勻速下滑，現(xiàn)對物體施加一個豎直向下的恒力F，則（　�。�
A．由于物體所受摩擦力變大，物體將減速下滑
B．由于物體受沿斜面向下的分力變大，物體將加速下滑
C．物體仍將勻速下滑
D．無法判斷物體的運動情況

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．如圖所示，兩個小球a、b質(zhì)量均為m，用細線相連并懸掛于O點，現(xiàn)用一輕質(zhì)彈簧給小球a施加一個拉力F，使整個裝置處于靜止狀態(tài)，且Oa與豎直方向夾角為θ=45°，已知彈簧勁度系數(shù)為k，則彈簧形變量不可能是（　�。�
A．$\frac{\sqrt{2}mg}{k}$B．$\frac{\sqrt{2}mg}{2k}$C．$\frac{4\sqrt{2}mg}{3k}$D．$\frac{2mg}{k}$

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