【題目】如圖a所示,彈簧下端與靜止在地面上的物塊B相連,物塊A從距彈簧上端H處由靜止釋放,并將彈簧壓縮,彈簧形變始終在彈性限度內(nèi)。已知AB的質(zhì)量分別為m1 m2,彈簧的勁度系數(shù)為k,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力。取物塊A剛接觸彈簧時(shí)的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O,豎直向下為正方向,建立 x 軸。

(1)在壓縮彈簧的過程中,物塊A所受彈簧彈力為F,請?jiān)趫Db中畫出F x變化的示意圖;并根據(jù)此圖像,確定彈簧彈力做功的規(guī)律;

(2)求物塊A在下落過程中最大速度vm 的大;

(3)若用外力F將物塊 A壓。A與彈簧栓接),如圖c所示。撤去 F后,A 開始向上運(yùn)動,要使B能夠出現(xiàn)對地面無壓力的情況,則F至少多大?

【答案】(1) ,;(2)3

【解析】

(1)由胡克定律可得,A受到的彈力為xA的位移即彈簧的形變量),所以彈力與x成正比,圖像如圖所示

A運(yùn)動x的位移時(shí)的彈力為

由于彈力與位移成正比,所以彈力的平均值為

A接觸彈簧到A運(yùn)動x的位移時(shí),彈力所做的功為

(2)當(dāng)物體的加速度為零時(shí),速度最大,此時(shí)有

由動能定理得

解得:

(3) 用外力F將物塊A壓住時(shí),彈簧的壓縮量為,此時(shí)由平衡可知

B剛好離開地面時(shí)彈簧的伸長量為,由平衡可知

B剛好離開地面時(shí)A的速度為0,從撤去力FB剛好離開地面由動能定理得

聯(lián)立以上三式解得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如右圖所示,小球從a處由靜止自由下落,到b點(diǎn)時(shí)與彈 簧接觸,到c點(diǎn)時(shí)彈簧的彈力等于小球的重力,到d點(diǎn)時(shí)彈簧被壓縮到最短,若不計(jì)彈簧的質(zhì)量和空氣阻力,當(dāng)小球由a→b→c→d運(yùn)動過程中(

A.系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,系統(tǒng)指的是小球和彈簧組成的系統(tǒng)

B.小球在c點(diǎn)時(shí)的動能最大、小球在d點(diǎn)時(shí)彈簧彈性勢能最大

C.cd點(diǎn)過程中,小球重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量

D.小球從b運(yùn)動到d的過程中,小球一直做減速運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,重物連著紙帶下落,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn),選取一條打下的前兩個(gè)點(diǎn)間距接近2mm的紙帶如圖乙所示。O為打下的第一個(gè)點(diǎn),A、B、C為從適合位置選取的三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)。已知電源頻率為 50Hz,重物質(zhì)量為0.1kg,當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g=9.8m/s2。

1)實(shí)驗(yàn)中選取打下的前兩個(gè)點(diǎn)間距接近2mm的紙帶的理由是:________________________;

2)根據(jù)圖乙紙帶上所標(biāo)示的數(shù)據(jù),打下0點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過程,重物重力勢能的減少量為________J,動能的增加量為__________J (計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為 M 的斜劈形物體放在水平地面上,質(zhì)量為 m 的物塊以某一初速度沿斜面向上滑,速度為零后又加速返回,而物體 M 始終保持靜止,已知 m M 之間動摩擦因數(shù)0 ,則在物塊 m 上、下滑動的整個(gè)過程中

A.地面對物體 M 的摩擦力始終向左

B.地面對物體 M 的摩擦力先向右,后向左

C.地面對物體 M 的支持力總等于(Mmg

D.地面對物體 M 的支持力總小于(Mmg

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比22:1,交流電源的電動勢,電阻R10Ω,滑動變阻器的總阻值為15Ω.將滑動變阻器的滑片P從最左端向右滑動過程中(電壓表和電流表均為理想電表),則( 。

A.副線圈兩端電壓為10V

B.當(dāng)滑動變阻器功率最大時(shí),電壓表的示數(shù)為4V

C.當(dāng)變壓器輸入功率最大時(shí),電流表的示數(shù)為1A

D.當(dāng)電源頻率變成原來的2倍時(shí),變壓器輸入功率也變?yōu)樵瓉淼?/span>2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在光滑水平面上,放著兩塊長度相同,質(zhì)量分別為M1M2的木板,在兩木板的左端各放一個(gè)大小、形狀、質(zhì)量完全相同的物塊,開始時(shí),各物均靜止,今在兩物體上各作用一水平恒力F1、F2,當(dāng)物塊和木板分離時(shí),兩木板的速度分別為v1v2,物體和木板間的動摩擦因數(shù)相同,下列說法:

①若F1F2,M1M2,則v1v2;

②若F1F2,M1M2,則v1v2;

③若F1F2,M1M2,則v1v2;

④若F1F2M1M2,則v1>v2。

其中正確的是( 。

A.①②B.①③C.②④D.②③

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量分別為m1、m2A、B兩個(gè)物體放在斜面上,中間用一個(gè)輕桿相連,AB與斜面間的動摩擦因數(shù)分別為μ1、μ2,它們在斜面上加速下滑,關(guān)于桿的受力情況,下列分析正確的是(

A.μ1μ2,m1m2,則桿受到壓力

B.μ1μ2,m1m2,則桿受到拉力

C.μ1μ2m1m2,則桿受到拉力

D.μ1μ2,m1m2,則桿無作用力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中從平行磁場方向,開始繞垂直于磁感線的OO軸以角速度ω50rad/s勻速轉(zhuǎn)動。已知線圈匝數(shù)n50匝,ab邊長L120cm,ad邊長L230cm,線圈總電阻r,外電路電阻R,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5T,求:

1)從圖示位置轉(zhuǎn)過60°時(shí),線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢瞬時(shí)值;

2)電阻R消耗的功率。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系。

(1)將彈簧懸掛在鐵架臺上,將刻度尺固定在彈簧一側(cè),彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在________方向(水平豎直”)。

(2)彈簧自然懸掛,待彈簧靜止時(shí),長度記為L0;彈簧下端掛上砝碼盤時(shí),長度記為Lx;在砝碼盤中每次增加10 g砝碼,彈簧長度依次記為L1L6,數(shù)據(jù)如下表:

代表符號

L0

Lx

L1

L2

L3

L4

L5

L6

數(shù)值(cm)

25.35

27.35

29.35

31.30

33.4

35.35

37.40

39.30

表中有一個(gè)數(shù)值記錄不規(guī)范,代表符號為________。由表可知所用刻度尺的最小分度為________。

(3)如圖是該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖,縱軸是砝碼的質(zhì)量,橫軸是彈簧長度與________的差值(L0Lx”)。

(4)由圖可知彈簧的頸度系數(shù)為________N/m;通過圖和表可知砝碼盤的質(zhì)量為________g(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,重力加速度取9.8 m/s2)。

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