10．某緩沖裝置的理想模型如圖所示，勁度系數(shù)足夠大的輕質(zhì)彈簧與輕桿相連，輕桿可在固定的槽內(nèi)移動(dòng)，與槽間的滑動(dòng)摩擦力不變．輕桿向右移動(dòng)不超過l時(shí)，裝置可安全工作．一小車若以速度v0撞擊彈簧，已知裝置可安全工作，輕桿與槽間最大精磨出來等于滑動(dòng)摩擦力f0，且不計(jì)小車與地面的摩擦，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)．從小車與彈簧剛接觸時(shí)開始計(jì)時(shí)到小車離開彈簧這段時(shí)間內(nèi)，輕桿所受的摩擦力f隨時(shí)間t變化的f-t圖象可能是（　　）
A．B．C．D．

分析 分兩種情況討論：當(dāng)撞擊速度較小時(shí)，輕桿不移動(dòng)；當(dāng)撞擊速度較大時(shí)，輕桿移動(dòng)前，輕桿與槽間的摩擦力為靜摩擦力，達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)輕桿開始移動(dòng)，移動(dòng)過程中輕桿與小車一起向右做減速運(yùn)動(dòng)，速度減為0后，輕桿靜止，彈簧恢復(fù)原長，最終將小車彈開．

解答 解：1°、如果小車撞擊彈簧的速度較小，彈簧在壓縮過程中輕桿一直保持靜止，隨著壓縮量的增大，彈力增大，彈力和靜摩擦力平衡，靜摩擦力增大；之后彈簧將小車彈開，壓縮量減小，彈力減小，輕桿所受的靜摩擦力減小，故A正確，B錯(cuò)誤；
2°、當(dāng)小車的撞擊速度較大時(shí)，輕桿會(huì)與槽發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)．小車與彈簧剛接觸時(shí)開始計(jì)時(shí)，根據(jù)胡克定律F=kx彈簧的彈力隨壓縮量的增大而增大，剛開始彈力小于最大靜摩擦力，輕桿不動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，根據(jù)受力平衡f=F=kx，靜摩擦力隨推力的增大而增大，當(dāng)推力等于最大靜摩擦力時(shí)，輕桿開始移動(dòng)；輕桿移動(dòng)過程中，摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力${f}_{0}^{\;}$，大小不變；小車和輕桿做減速運(yùn)動(dòng)，最終速度減為0，輕桿最終處于平衡，彈簧逐漸恢復(fù)原長，最后小車離開彈簧，此過程中摩擦力等于彈力，逐漸減小，故C正確，D錯(cuò)誤；
故選：AC

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵是要注意撞擊速度可能很小，輕桿一直受到靜摩擦力，根據(jù)受力平衡，判斷靜摩擦力的變化；可能撞擊速度很大，輕桿會(huì)發(fā)生移動(dòng)，達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)恰好移動(dòng)，同時(shí)結(jié)合胡克定律加以討論．

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：選擇題

20．塔式起重機(jī)可以方便地運(yùn)送貨物，在建筑上得到廣泛應(yīng)用．起重機(jī)的起吊傳動(dòng)裝置如圖所示，某次起吊時(shí)起重機(jī)吊臂不動(dòng)，小車A在水平吊臂上以大小為v1的速度向右滑動(dòng)，同時(shí)繞過動(dòng)滑輪B和定滑輪C的鋼索可動(dòng)端以大小為v2的速度向左收回，則下列關(guān)于動(dòng)滑輪懸掛的貨物D的運(yùn)動(dòng)的說法中正確的是（　　）
A．貨物在水平方向上移動(dòng)的速度大小為v1
B．貨物在豎直方向上上升的速度大小為v2
C．貨物實(shí)際運(yùn)動(dòng)的速度大小為$\sqrt{{v}_{1}^{2}+{v}_{2}^{2}}$
D．貨物實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向與水平方向成θ角向上，且tanθ=$\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2{v}_{1}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

1．用平木板、細(xì)繩套、橡皮條、測(cè)力計(jì)等做“驗(yàn)證力的平行四邊形法則”的實(shí)驗(yàn)，為了使實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蝽樌M(jìn)行，且盡量減小誤差，你認(rèn)為下列說法或做法能夠達(dá)到上述目的是AB．
A．用測(cè)力計(jì)拉細(xì)繩套時(shí)，拉力應(yīng)沿彈簧的軸線，且與水平木板平行；
B．同一次實(shí)驗(yàn)兩次拉細(xì)繩套須使結(jié)點(diǎn)到達(dá)同一位置；
C．兩細(xì)繩套必須等長；
D．用測(cè)力計(jì)拉兩個(gè)細(xì)繩套時(shí)，兩拉力夾角越大越好．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

18．如圖所示粗細(xì)均勻的U形玻璃管豎直放置，左端用水銀封閉著長L=13cm的理想氣體，右端開口，當(dāng)封閉氣體的溫度T=312K時(shí)，兩管水銀面的高度差△h=4cm．現(xiàn)對(duì)封閉氣體緩慢加熱，直到左、右兩管中的水銀面相平．設(shè)外界大氣壓po=76cmHg．
①求左、右兩管中的水銀面相平時(shí)封閉氣體的溫度；
②若保持①問中氣體溫度不變，從右管的開口端緩慢注入水銀，直到右側(cè)管的水銀面比左側(cè)管的高△h′=4cm，求注入水銀柱的長度．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

5．已知一物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為a，試證明在一段時(shí)間t內(nèi)平均速度等于該段時(shí)間中點(diǎn)$\frac{t}{2}$時(shí)刻的瞬時(shí)速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

15．某學(xué)生利用“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置來測(cè)量一個(gè)質(zhì)量m=50g的重錘下落時(shí)的加速度值，該學(xué)生將重錘固定在紙帶下端，讓紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．
（1）以下是該同學(xué)正確的實(shí)驗(yàn)操作和計(jì)算過程，請(qǐng)?zhí)顚懫渲械目瞻撞糠郑?br />①實(shí)驗(yàn)操作：先接通電源，釋放紙帶，讓重錘自由落下，結(jié)束后關(guān)閉電源．
②取下紙帶，取其中的一段標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖10（b）所示，測(cè)出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為S1=2.60cm，S2=4.14cm，S3=5.69cm，S4=7.22cm，S5=8.75cm，S6=10.29cm，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)間隔T=0.02s，則重錘運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為a=$\frac{（{x}_{6}+{x}_{5}+{x}_{4}）-（{x}_{3}+{x}_{2}+{x}_{1}）}{36{T}^{2}}$，代入數(shù)據(jù)，可得加速度a=9.60m/s2（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．
（2）該同學(xué)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，重錘下落時(shí)的加速度比實(shí)際的重力加速度小，為了有效地縮小這個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的加速度與實(shí)際的重力加速度之差，請(qǐng)你提出一個(gè)有效的改進(jìn)方法：物體下落過程中存在摩擦阻力．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．下列說法正確的是（　�。�
A．月球的第一宇宙速度是7.9 km/s
B．同步衛(wèi)星的線速度介于第一和第二宇宙速度之間
C．牛頓通過實(shí)驗(yàn)測(cè)出了萬有引力恒量，驗(yàn)證了萬有引力定律
D．卡文迪許在實(shí)驗(yàn)室測(cè)出了萬有引力恒量的數(shù)值，并驗(yàn)證了萬有引力定律

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

19．一輛執(zhí)勤的警車停在公路邊，當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以v=12m/s的速度勻速行駛的貨車有違章行為時(shí)，決定前去追趕，經(jīng)t0=2s，警車發(fā)動(dòng)起來，以加速度a=2m/s2做勻加速運(yùn)動(dòng)，若警車最大速度可達(dá)vm=16m/s，問：
（1）在警車追上貨車之前，兩車間的最大距離是多少？
（2）警車發(fā)動(dòng)起來后至少多長時(shí)間才能追上貨車？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．如圖所示，A、B是被絕緣支架分別架起的金屬球，并相隔一定距離，其中A帶正電，B不帶電，則以下說法中正確的是（　�。�
A．導(dǎo)體B帶負(fù)電
B．導(dǎo)體B左端出現(xiàn)負(fù)電荷，右端出現(xiàn)正電荷，并且電荷量大小相等
C．若A不動(dòng)，將B沿圖中虛線分開，則左邊的電荷量小于右邊的電荷量
D．若A、B接觸一下，A、B金屬體所帶總電荷量保持不變

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