一根彈性細繩原長為l,勁度系數(shù)為k,將其一端穿過一個光滑小孔O(其在水平地面上的投影點為O'),系在一個質(zhì)量為m的滑塊A上,A放在水平地面上。小孔O離繩固定端的豎直距離為l,離水平地面高度為h(h<),滑塊A與水平地面間的最大靜摩擦力為正壓力的μ倍。問:

(1)當(dāng)滑塊與O'點距離為r時,彈性細繩對滑塊A的拉力為多大?
(2)滑塊處于怎樣的區(qū)域內(nèi)時可以保持靜止?fàn)顟B(tài)?

(1);(2)滑塊可以靜止在以O(shè)′為圓心,為半徑的圓域內(nèi)的任意位置.

解析試題分析:(1)從幾何關(guān)系看出:彈性細繩的伸長量為
彈性細繩對滑塊A的拉力為
(2)設(shè)A靜止時離O′的距離為r,此位置處A將受到四個力的作用如圖:對FT正交分解,由于處于平衡狀態(tài)所以有:

豎直方向:FN+FTsinθ=mg,
水平方向:FTcosθ=Ff
,F(xiàn)fmax=μFN;所以有:,, 
其中,即;這表明,滑塊可以靜止在以O(shè)′為圓心,為半徑的圓域內(nèi)的任意位置.
考點:物體的平衡;胡克定律的應(yīng)用。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,物塊A放在直角三角形斜面體B上面,B放在彈簧上面并緊挨著豎直墻壁,初始時A、B靜止;現(xiàn)用力F沿斜面向上推A,但A、B并未運動.下列說法正確的是(  )

A.A、B之間的摩擦力可能大小不變
B.A、B之間的摩擦力一定變小
C.B與墻之間可能沒有摩擦力
D.彈簧彈力一定不變

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,在光滑的水平細桿上套著一個小球,彈簧的一端固定,另一端連接在小球上,小球在彈簧彈力的作用下沿細桿滑動(彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi))。已知彈簧的勁度系數(shù)為k,則當(dāng)彈簧對小球的拉力大小為F時,彈簧的伸長量為 (    )

A. B. C.kF D.kF2

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

(4分)兩個勁度系數(shù)分別為的輕質(zhì)彈簧、串接在一起,彈簧的一端固定在墻上,如圖所示. 開始時兩彈簧均處于原長狀態(tài),現(xiàn)用水平力作用在彈簧的端向右拉動彈簧,已知彈的伸長量為,則彈簧的伸長量為                .

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(9分)如圖所示,傾角為θ的固定光滑斜面底部有一垂直斜面的固定檔板C.勁度系數(shù)為k1的輕彈簧兩端分別與擋板C和質(zhì)量為m的物體B連接,勁度系數(shù)為k2的輕彈簧兩端分別與B和質(zhì)量也為m的物體A連接,輕繩通過光滑滑輪Q與A和一輕質(zhì)小桶P相連,輕繩AQ段與斜面平行,A和B均靜止.現(xiàn)緩慢地向小桶P內(nèi)加入細砂,當(dāng)k1彈簧對擋板的彈力恰好為零時,求:

(1)小桶P內(nèi)所加入的細砂質(zhì)量;
(2)小桶下降的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(9分)質(zhì)量為2 kg的物體放在水平地板上,用一輕彈簧水平拉該物體,當(dāng)物體剛開始運動時,彈簧伸長了3 cm,當(dāng)拉著物體勻速前進時,彈簧伸長2 cm,已知彈簧的勁度系數(shù)為k=" 200" N/m(g="10" N/kg),求:
(1)物體所受的最大靜摩擦力為多少?
(2)物體和地板間的動摩擦因數(shù).

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

在一根彈簧下端懸掛重為15N的重物,靜止時彈簧長20cm,當(dāng)這根彈簧下端懸掛重21N的重物靜止時,彈簧長24cm,求:此彈簧原長為多少?勁度系數(shù)為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

某實驗小組探究彈簧的勁度系數(shù)k與其長度(圈數(shù))的關(guān)系;實驗裝置如圖(a)所示:一均勻長彈簧豎直懸掛,7個指針P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分別固定在彈簧上距懸點0、10、20、30、40、50、60圈處;通過旁邊豎直放置的刻度尺,可以讀出指針的位置,P0指向0刻度;設(shè)彈簧下端未掛重物時,各指針的位置記為x0;掛有質(zhì)量為0.100kg砝碼時,各指針的位置記為x;測量結(jié)果及部分計算結(jié)果如下表所示(n為彈簧的圈數(shù),取重力加速度為9.80m/s2).已知實驗所用彈簧的總?cè)?shù)為60,整個彈簧的自由長度為11.88cm.
                      

 
 
P1
 
P2
 
P3
 
P4
 
P5
 
P6
 
x0 (cm)
 
2.04
 
4.06
 
6.06
 
8.05
 
10.03
 
12.01
 
x(cm)
 
2.64
 
5.26
 
7.81
 
10.30
 
12.93
 
15.41
 
n
 
10
 
20
 
30
 
40
 
50
 
60
 
k(N/m)
 
163
 

 
56.0
 
43.6
 
33.8
 
28.8
 
1/k(m/N)
 
0.0061
 

 
0.0179
 
0.0229
 
0.0296
 
0.0347
 
(1)將表中數(shù)據(jù)補充完整:,
(2)以n為橫坐標(biāo),1/k為縱坐標(biāo),在圖(b)給出的坐標(biāo)紙上畫出1/k-n圖象;

(3)圖(b)中畫出的直線可以近似認為通過原點;若從實驗中所用的彈簧截取圈數(shù)為n的一段彈簧,該彈簧的勁度系數(shù)k與其圈數(shù)n的關(guān)系的表達式為k=  N/m;該彈簧的勁度系數(shù)k與其自由長度l0(單位為m)的表達式為k=  N/m.

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

一質(zhì)量為1kg的物塊在水平地面上向右滑行,物塊與地面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,從t=0時刻開始受到一水平向左的恒定外力F=1N的作用,則反映物塊所受摩擦力隨時間變化的圖象是(取向右為正方向)(  )

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同步練習(xí)冊答案