【題目】一輕質(zhì)彈簧直立在地面上,其勁度系數(shù)k=400 N/m,彈簧的上端與空心物體A連接,物體B置于A內(nèi),B的上下表面恰好與A接觸,如圖所示.AB質(zhì)量均為1 kg,先將A向上抬高使彈簧伸長5 cm后由靜止釋放,AB一起做上下方向的簡諧運動.已知彈簧的彈性勢能決定于彈簧形變大小(g10 m/s2,阻力不計). :

(1)物體A的振幅;

(2)物體B的最大速率;

(3)在最高點和最低點AB的作用力.

【答案】(1)10 cm (2)m/s (3)10 N,向下;30 N,向上

【解析】

(1)從原長到平衡位置x1=="5" cm

振幅A="5" cm+x1="10" cm.

(2)最大速率在平衡位置,從最高點到平衡位置過程中,前后位置的彈性勢能相等,因此重力勢能轉(zhuǎn)化為動能.

(mA+mB)g·A=(mA+mB)v2

v=m/s.

(3)在最高點,整體(mA+mB)g+k×5 cm=(mA+mB)a

隔離B:F1+mBg=mBa 可求得F1=10 N,向下.

在最低點:F2-mBg=mBa,F2=30 N,向上.

練習冊系列答案
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【題目】為了驗證物體在自由下落過程中機械能是守恒的,將m=0.5kg的重物系上一紙帶,并將紙帶穿過打點計時器,當重物自由下落時,得到如圖所示的記錄紙帶,已知打點周期T=0.02s(設(shè)當?shù)氐闹亓铀俣?/span>g=9.8m/s2

(1)計算打AB兩點時重物下落的速率vA=______m/s,vB=______m/s;

(2)A、B兩點為例,驗證機械能是否守恒。Ek=_____J,mgh=______J。實驗結(jié)論:__________________________。

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【題目】北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是我國自行研制開發(fā)的三維衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)(CNSS),建成后的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)包括5顆同步衛(wèi)星和30顆一般軌道衛(wèi)星。關(guān)于這些衛(wèi)星,以下說法正確的是( 。

A.5顆同步衛(wèi)星的軌道半徑不都相同

B.5顆同步衛(wèi)星的運行軌道不一定在同一平面內(nèi)

C.導航系統(tǒng)所有衛(wèi)星的運行速度一定不大于第一宇宙速度

D.導航系統(tǒng)所有衛(wèi)星中,運行軌道半徑越大的,周期越小

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【題目】如圖所示,彈簧下面掛一質(zhì)量為m的物體,物體在豎直方向上做振幅為A的簡諧運動,當物體振動到最高點時,彈簧正好處于原長,彈簧在彈性限度內(nèi),則物體在振動過程中

A.彈簧的彈性勢能和物體動能總和不變

B.物體在最低點時的加速度大小應為2g

C.物體在最低點時所受彈簧的彈力大小應為mg

D.彈簧的最大彈性勢能等于2mgA

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【題目】在探究單擺周期與擺長關(guān)系的實驗中,

①關(guān)于安裝儀器及測時的一些實驗操作,下列說法中正確的是______。(選填選項前面的字母)

A.用米尺測出擺線的長度,記為擺長l

B.先將擺球和擺線放在水平桌面上測量擺長l,再將單擺懸掛在鐵架臺上

C.使擺線偏離豎直方向某一角度α(接近),然后靜止釋放擺球

D.測出擺球兩次通過最低點的時間間隔記為此單擺振動的周期

②實驗測得的數(shù)據(jù)如下表所示。

次數(shù)

1

2

3

4

5

擺長l/cm

80.00

90.00

100.00

110.00

120.00

30次全振動時間t/s

53.8

56.9

60.0

62.8

65.7

振動周期T/s

1.79

1.90

2.00

2.09

2.19

振動周期的平方T2/s2

3.20

3.61

4.00

4.37

4.80

請將笫三次的測量數(shù)據(jù)標在圖中,并在圖中作出T2l變化的關(guān)系圖象_____。

③根據(jù)數(shù)據(jù)及圖象可知單擺周期的平方與擺長的關(guān)系是_____。

④根據(jù)圖象,可求得當?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>__________ms2。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

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【題目】在用電壓表和電流表測電源的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中,采用如圖所示的電路,閉合開關(guān)后,當滑動變阻器R的滑動觸頭處于某一位置時,電流表和電壓表的讀數(shù)分別為I1U1;改變滑動變阻器的滑動觸頭位置后,電流表和電壓表的讀數(shù)分別為I2U2。

1)若忽略電流表和電壓表的電阻對實驗的影響,則由測量得到的數(shù)據(jù)可以得到電源的電動勢E的表達式為E____,電源內(nèi)電阻r的表達式為r_____。

2)若考慮到電流表和電壓表自身電阻對測量結(jié)果的影響,所得到的電源內(nèi)阻r的測量值與真實值相比較,是_________________(選填“偏大”或“偏小”);其原因是_________________。

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【題目】如圖所示的電路中,輸入電壓U恒為12 V,燈泡L上標有“6 V12 W”字樣,電動機線圈的電阻RM0.5 Ω。若燈泡恰能正常發(fā)光,則燈泡的電阻R__________Ω,電路中的電流I__________A,整個電路消耗的總功率P__________W電動機消耗的功率為P=__________W,電動機輸出功率P__________ W

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【題目】質(zhì)量為0.2kg的物體在水平面上運動,它的兩個正交分速度隨時間變化的圖線分別如 圖甲、乙所示,由圖可知( 。

A.4s末物體的速度大小為2m/s

B.最初4s內(nèi)物體的位移大小為8 m

C.從開始至6s末物體一直做曲線運動

D.最初4s內(nèi)物體做曲線運動,之后的2 s內(nèi)物體做直線運動

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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m1= 12kg的物體通過三段輕繩相連,三段輕繩的結(jié)點為O,輕繩OBB端被站在水平面上質(zhì)量為m2的人拉著,OB保持水平。輕繩OA與豎直方向的夾角為=37°,物體及人均處于靜止狀態(tài)。已知sin37° =0.6 ,cos37°=0.8,tan37°=0.75,取g= 10m/s2.,求:

(1)輕繩OAOB的拉力是多大;

(2)若人的質(zhì)量m2 =70kg,人的鞋底與水平面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。則欲使人在水平面上不滑動,物體的質(zhì)量m1最大不能超過多少。

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