7.如圖甲所示,輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上,上端放置一小物體(物體與彈簧不連接),初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體上,使物體開始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),拉力F與物體位移x的關(guān)系如圖乙所示(g=10m/s2),求:
(1)物體的質(zhì)量m.
(2)物體脫離彈簧時(shí)的速度.

分析 物體一直勻加速上升,從圖象可以看出,物體與彈簧分離后,拉力為30N;剛開始物體處于靜止?fàn)顟B(tài),重力和彈力二力平衡;拉力為10N時(shí),彈簧彈力和重力平衡,合力等于拉力,彈簧壓縮量為4cm;根據(jù)以上條件列式分析即可.

解答 解:(1)剛開始物體處于靜止?fàn)顟B(tài),重力和彈力二力平衡,有
mg=kx…①
拉力F1為10N時(shí),彈簧彈力和重力平衡,合力等于拉力,根據(jù)牛頓第二定律,有
F1+kx-mg=ma…②
物體與彈簧分離后,拉力F2為30N,根據(jù)牛頓第二定律,有
F2-mg=ma…③
代入數(shù)據(jù)解得:
m=2kg
a=5m/s2
(2)由v2=2ax可得:
v=$\frac{\sqrt{10}}{5}$m/s;
答:(1)物體的質(zhì)量m為2kg;.
(2)物體脫離彈簧時(shí)的速度為$\frac{\sqrt{10}}{5}$m/s;

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是由圖象得出一些相關(guān)物理量,首先要讀懂圖線的意義,然后根據(jù)牛頓第二定律和胡克定律列方程分析求解.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

17.如圖所示為一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖象.由圖象可知,8s末彈簧振子的加速度為0m/s2,0~10s內(nèi)彈簧振子通過的路程為10cm.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.關(guān)于核力,以下說法正確的是( 。
A.核力與萬有引力都是只有引力,沒有斥力
B.除萬有引力外,兩個(gè)中子之間不存在其他相互作用力
C.兩個(gè)質(zhì)子之間,不管距離如何,核力總是大于庫侖力
D.核力是強(qiáng)相互作用的一種表現(xiàn),只有相鄰核子之間才存在核力作用

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.如圖所示,一個(gè)理想變壓器的原線圈接在220V的照明電路上,向額定電壓為1.0×104V、額定功率為100W的霓虹燈供電,使它正常發(fā)光.為了安全,需在原線圈回路中接入熔斷器,使副線圈電路中電流超過11mA時(shí),熔絲就熔斷.
(1)熔絲的熔斷電流是多大?
(2)當(dāng)該霓虹燈正常發(fā)光時(shí),假設(shè)該霓虹燈發(fā)出的光向四周均勻輻射,平均波長(zhǎng)λ=6×10-7m,求在距離霓虹燈r=1.0×104 m處,每秒鐘落在垂直于光線方向S=1cm2球面上的光子數(shù)N是多少?(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)(h=6.63×10-34 J•s,c=3×108m/s)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.從同一地點(diǎn)同時(shí)開始沿同一直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體A、B的速度圖象如圖所示,在0-t2時(shí)間內(nèi),下列說法中正確的是( 。
A.A物體所受的合外力不斷增大,B物體所受的合外力不斷減小
B.在第一次相遇之前,t1時(shí)刻兩物體相距最遠(yuǎn)
C.t2時(shí)刻兩物體相遇
D.A物體的平均速度小于B物體的平均速度

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.某同學(xué)采用重物自由下落的方法“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”,如圖(甲)所示.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz,當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?.80m/s2,測(cè)得所用重物的質(zhì)量為1.00kg.

(1)下面是他實(shí)驗(yàn)時(shí)的操作步驟:
A.按照?qǐng)D示的裝置安裝器件;
B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上;
C.用天平測(cè)量出重錘的質(zhì)量;
D.先釋放紙帶,然后再接通電源;
E.測(cè)量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離;
F.計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢(shì)能和增加的動(dòng)能;
G.改換紙帶,重做幾次.
其中沒有必要或操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E是BCD;
(2)若按實(shí)驗(yàn)要求正確地選出紙帶進(jìn)行測(cè)量,量得連續(xù)三點(diǎn)A、B、C到第一個(gè)點(diǎn)的距離如圖(乙)所示,那么:
①紙帶的左(左、右)端與重物相連.
②從打下計(jì)數(shù)點(diǎn)A到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)C的過程中重力勢(shì)能的減少量△Ep=0.38J(保留兩位有效數(shù)字);
③猜測(cè):動(dòng)能的增加量△Ek最有可能<勢(shì)能的減少量△Ep(填“>、=、<).
(3)重錘在下落的過程中,如果所受阻力均忽略不計(jì),h代表下落的距離,Ek代表動(dòng)能,EP代表勢(shì)能,E代表機(jī)械能,以水平桌面為參考面,圖丙中圖象不正確的是ACD.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量m=1.0kg的重物拖著紙帶豎直下落,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn),如圖所示,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.04s,當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2,P為紙帶運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn),從打下P點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過程中重物重力勢(shì)能的減小量△Ep=2.28J,在此過程中重物動(dòng)能的增加量△Ek=2.26J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
若用v表示打下各計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)的紙帶速度,h表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)到P點(diǎn)的距離,以$\frac{{v}^{2}}{2}$為縱軸,以h為橫軸,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出$\frac{{v}^{2}}{2}$-h圖線,若圖線的斜率等于某個(gè)物埋量的數(shù)值時(shí),說明重物下落過程中機(jī)械能守恒,該物理量是當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋?/div>

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

16.在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,使質(zhì)量為m=1.00kg重物自由下落,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn),選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖所示.O為第一個(gè)點(diǎn),A、B、C為從合適位置開始選取的三個(gè)點(diǎn).已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn),當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80m/s2,那么:

①紙帶的左(選填“左”或“右”)端與重物相連;
②根據(jù)下圖上所得的數(shù)據(jù),應(yīng)取圖中O點(diǎn)到B點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律;
③從O點(diǎn)到所取點(diǎn),重物重力勢(shì)能減少量△Ep=1.88J,動(dòng)能增加量△Ek=1.84J(結(jié)果取三位有效數(shù)字).
④通過計(jì)算發(fā)現(xiàn),△Ep大于△Ek(選填“小于”、“大于”或“等于”),這是因?yàn)橹匚锵侣溥^程中受到阻力作用.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.一個(gè)人站在運(yùn)行的電梯里,此時(shí),電梯對(duì)人的支持力大于人的重力,由此可以確定電梯的運(yùn)行情況可能是(  )
A.加速上升B.加速下降C.減速上升D.減速下降

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同步練習(xí)冊(cè)答案