15．兩個(gè)中間有孔的質(zhì)量為M的小球用一輕彈簧相連，套在水平光滑橫桿上．兩個(gè)小球下面分別連一輕彈簧．兩輕彈簧下端系在一質(zhì)量為m的小球上，如圖所示．已知三根輕彈簧的勁度系數(shù)都為k，三根輕彈簧剛好構(gòu)成一等邊三角形．下列判斷正確的是（　�。�
A．水平橫桿對質(zhì)量為M的小球的支持力為Mg+mg
B．連接質(zhì)量為m小球的輕彈簧的彈力為$\frac{mg}{3}$
C．連接質(zhì)量為m小球的輕彈簧的伸長量為$\frac{\sqrt{3}}{2k}$mg
D．套在水平光滑橫桿上輕彈簧的形變量為$\frac{\sqrt{3}}{6k}$mg

分析 本題要采用整體和隔離分析三體問題，求桿對M的作用力必須用整體法，求下端和上端彈簧的形變量必須采用隔離法，只要會(huì)正確進(jìn)行受力分析和建立坐標(biāo)系列方程求解，就不難求解出正確答案．

解答 解：A、先將三個(gè)小球當(dāng)做整體，在豎直方向整體受到兩個(gè)力的作用，即豎直向下的重力、豎直向上的支持力，其大小為：FN=（2M+m）g，它的一半是水平橫桿對小球的支持力，故A錯(cuò)誤；
B、以m為研究對象，受到兩個(gè)彈力和m的重力的作用，故有2fcos30°=mg，解之得，$f=\frac{\sqrt{3}}{3}mg$，故B錯(cuò)誤；
C、連接質(zhì)量m小球的輕彈簧的伸長量：由$f=\frac{\sqrt{3}}{3}mg=kx$得，$x=\frac{\sqrt{3}mg}{3k}$，故C錯(cuò)誤；
D、對M為研究對象，在水平方向有：fcos60°=kx′解之得，$x′=\frac{\sqrt{3}mg}{6k}$．故D正確．
故選：D．

點(diǎn)評 準(zhǔn)確選取研究對象，正確受力分析，合理利用整體和隔離的方法是解答此題的關(guān)鍵．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．下列說法正確的是（　�。�
A．1g 100℃的水的內(nèi)能小于1g 100℃的水蒸氣的內(nèi)能
B．氣體壓強(qiáng)的大小跟氣體分子的平均動(dòng)能、分子的密集程度這兩個(gè)因素有關(guān)
C．熱力學(xué)過程中不可避免地出現(xiàn)能量耗散現(xiàn)象，能量耗散不符合熱力學(xué)第二定律
D．第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)樗`反了能量守恒定律
E．某種液體的飽和蒸汽壓與溫度有關(guān)

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中得到運(yùn)動(dòng)小車在0-10s內(nèi)的速度-時(shí)間圖象如圖所示，由此可知（　�。�
A．小車做曲線運(yùn)動(dòng)
B．小車沿一條直線做往復(fù)運(yùn)動(dòng)
C．小車在10s末回到了出發(fā)點(diǎn)
D．在0-10s內(nèi)小車的最大位移在數(shù)值上等于圖象中曲線與t軸所圍的面積

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．如圖所示，長為L的通電直導(dǎo)體棒放在光滑水平絕緣軌道上，勁度系數(shù)為k的水平輕彈簧一端固定，另一端拴在棒的中點(diǎn)，且與棒垂直，整個(gè)裝置處于方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，彈簧形變量x，棒處于靜止?fàn)顟B(tài)．則（　�。�
A．導(dǎo)體棒中的電流方向從a流向b
B．若導(dǎo)體棒中電流強(qiáng)度大小緩慢變小，x變小
C．若只將磁場方向緩慢順時(shí)針轉(zhuǎn)過一小角度，x變小
D．若只將磁場方向緩慢逆時(shí)針轉(zhuǎn)過一小角度，x變小

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．如圖所示，在同一光滑斜面上放同一導(dǎo)體棒的兩種情況的剖面圖，它們所在空間有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等的勻強(qiáng)磁場，但方向不同，一次垂直斜面向上（如圖1所示），另一次豎直向上（如圖2所示）．兩種情況下導(dǎo)體棒A中分別通有電流I1和I2，都處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知斜面的傾角為θ，則（　　）
A．I1：I2=1：cosθ
B．I1：I2=1：1
C．導(dǎo)體棒A所受安培力大小之比F1：F2=sinθ：cosθ
D．斜面對導(dǎo)體棒A的彈力大小之比N1：N2=cos2θ：1

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力為F，現(xiàn)在將其中一個(gè)電荷的電量增加到原來的2倍，將它們之間的距離增大到原來的2倍，它們之間的作用力變?yōu)槎嗌伲?/div>

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．如圖所示，兩同心圓圓心為O，半徑分別為r和2r，在它們圍成的環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，大量質(zhì)量為m，電量為+q的帶電粒子以不同的速率從P點(diǎn)沿各個(gè)方向射入磁場區(qū)域，不計(jì)粒子重力及其相互作用．
（1）若某帶電粒子從P點(diǎn)沿PO方向射入磁場，恰好未能進(jìn)人內(nèi)部圓形區(qū)域，求該粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；
（2）若有些帶電粒子第一次穿過磁場后恰能經(jīng)過O點(diǎn)，求這些粒子中最小的入射速率．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．如圖所示，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形軌道在B點(diǎn)光滑連接．一個(gè)質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放，在彈力作用下向右加速，脫離彈簧后進(jìn)入豎直面內(nèi)的半圓形軌道，在它經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌的瞬間對軌道的壓力為其重力的8倍，之后向上運(yùn)動(dòng)恰能到達(dá)最高點(diǎn)C．已知半圓形軌道的半徑為R，重力加速度為g，空氣阻力不計(jì)，試求：
（1）彈簧被壓縮至A點(diǎn)時(shí)具有的彈性勢能；
（2）物體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)的過程中產(chǎn)生的內(nèi)能．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．質(zhì)量為60kg的某人站在一平臺上（圖中未畫出），用長L=0.5m的足夠堅(jiān)固的輕細(xì)線拴一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的小球，讓它在豎直平面內(nèi)以O(shè)點(diǎn)為圓心做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球轉(zhuǎn)與最高點(diǎn)A時(shí)，人突然撒手．經(jīng)0.8s小球落地．落地點(diǎn)B與A點(diǎn)的水平距離BC=4m，g=10m/s2．求：
（1）小球離開最高點(diǎn)時(shí)的速度及角速度；
（2）小球在A點(diǎn)時(shí)，人對平臺的壓力是多少；
（3）若要保證小球能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則人在A點(diǎn)松手后，求：小球落地點(diǎn)距c點(diǎn)的范圍．

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同步練習(xí)冊答案