【題目】一根彈性細繩(遵循胡克定律)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<mg/k),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)時可以保持靜止狀態(tài)?

【答案】
(1)

解:從幾何關(guān)系看出:彈性細繩的伸長量為△x=

彈性細繩對滑塊A的拉力為FT=k△x=k


(2)

解: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

而FT=k ,F(xiàn)fmax=μFN

所以有:k cosθ=f≤fmax=μ (mg﹣kh)

其中 cosθ=r

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


【解析】彈性細繩(遵循胡克定律)在彈性限度內(nèi),受到的拉力與伸長量成正比.
對滑塊受力分析,利用平衡狀態(tài)條件和最大靜摩擦力知識解決問題.
【考點精析】利用靜摩擦力對題目進行判斷即可得到答案,需要熟知靜摩擦力:靜摩擦力大小可在0與fmax 之間變化,一般應(yīng)根據(jù)物體的運動狀態(tài)由平衡條件或牛頓定律來求解.

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】如圖所示的皮帶傳動裝置中,甲輪的軸和塔輪丙和乙的軸均為水平軸,其中,甲、丙兩輪半徑相等,乙輪半徑是丙輪半徑的一半.A、B、C三點分別是甲、乙、丙三輪的邊緣點,若傳動中皮帶不打滑,則( )

A.A,B兩點的線速度大小之比為2:1
B.B,C兩點的角速度大小之比為1:2
C.A,B兩點的向心加速度大小之比為2:1
D.A,C兩點的向心加速度大小之比為1:4

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】采用圖示的裝置測量滑塊與長木板間的滑動摩擦系數(shù),圖中小車中可放置砝碼,實驗中,滑塊碰到制動裝置時,鉤碼尚未到達地面,已知打點針時器工作頻率為50 Hz

1)實驗的部分步驟如下:

①用天平稱出滑塊質(zhì)量M和鉤碼質(zhì)量m。

②將紙帶穿過打點計時器,連在滑塊后端,用細線連接滑塊和鉤碼;

③將滑塊停在打點計時器附近,放開滑塊,接通電源,滑塊拖動紙帶,打點計時器在紙帶上打下一系列點,斷開開關(guān);

④改變鉤碼的數(shù)量,更換紙帶,重復(fù)③的操作。

請指出以上實驗步驟的重要遺漏與錯誤:

遺漏的步驟是:_____________________________________

錯誤的步驟是:_______________________________________

2)下圖是鉤碼質(zhì)量為m=0.05 kg,滑塊質(zhì)量為M=0.06 kg時得到的一條紙帶。如圖所示為用刻度尺測量某一紙帶上的S1、S2的情況,從圖中可讀出S1=3.10cm,S2=______cm。若滑塊運動的加速度大小為a,重力加速度大小為g=9.8m/s2。根據(jù)以上相關(guān)物理量寫出滑動摩擦系數(shù)的表達式 = ___,由紙帶上數(shù)據(jù)可得出 = _____。(計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某校學(xué)習(xí)興趣小組在研究“探索小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗,圖是某次實驗得出的紙帶,所用電源的頻率為50Hz,舍去前面比較密集的點,從0點開始,每5個連續(xù)點取1個計數(shù)點,標以1、2、3….各計數(shù)點與0計數(shù)點之間的距離依次為d1=3cm,d2=7.5cm,d3=13.5cm,則

(1)物體做的運動,理由是
(2)物體通過1計數(shù)點的速度v1=m/s;
(3)物體運動的加速度為a=m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】從離地面80m的空中自由落下一個小球,g取10m/s2 , 求:
(1)經(jīng)過多長時間落到地面?
(2)自開始下落計時,在第1s內(nèi)的位移大小、最后1s內(nèi)的位移大;
(3)下落時間為總時間的一半時的位移大小和速度大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在光電效應(yīng)實驗中,一同學(xué)用同一光電管在不同實驗條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光),如圖所示,且甲乙關(guān)系曲線與橫軸交于同一點Uc2,,則以下說法正確的有

A. 甲光的頻率等于乙光的頻率

B. 乙光的波長大于丙光的波長

C. 乙光的頻率等于丙光的頻率

D. 甲光對應(yīng)的光電子最大初動能大于丙光對應(yīng)的光電子最大初動能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】汽車以10m/s的速度在平直公路上勻速行駛,剎車后經(jīng)2s速度變?yōu)?m/s,求:
(1)剎車后2s內(nèi)前進的距離及剎車過程中的加速度
(2)剎車后前進9m所用的時間.

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【題目】如圖所示,質(zhì)量為0.5kg的物體在與水平面成300角的拉力F作用下,沿水平桌面向右做直線運動,經(jīng)過0.5m的距離速度由0.6m/s變?yōu)?.4m/s,已知物體與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,求作用力F的大。╣=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】探究合力與分力的關(guān)系的實驗如圖甲所示,其中A為固定橡皮條的圖釘,P為橡皮條與細繩的結(jié)點,用兩把互成角度的彈簧秤把結(jié)點P拉到位置O。

(1)從圖甲可讀得彈簧秤B的示數(shù)為________N。

(2)為了更準確得到合力與分力的關(guān)系,要采用作力的______(圖示示意圖”)來表示分力與合力。

(3)圖乙中方向一定沿AO方向的力是______(FF′”)。

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