【題目】一彈簧秤秤盤的質(zhì)量M=1.5kg,盤內(nèi)放一個(gè)質(zhì)量m=10.5kg的物體P,彈簧質(zhì)量忽略不計(jì),輕彈簧的勁度系數(shù)k=800N/m,系統(tǒng)原來處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖1-6所示.現(xiàn)給物體P施加一豎直向上的拉力F,使P由靜止開始向上作勻加速直線運(yùn)動(dòng).已知在前0.2s時(shí)間內(nèi)F是變力,在0.2s以后是恒力.求力F的最小值和最大值各多大?取g=10m/s2

【答案】Fmin=72NFmax=168N

【解析】

開始時(shí),系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧的壓縮量為x1=據(jù)題,在前0.2s時(shí)間內(nèi)F是變力,在0.2s以后是恒力,說明在t=0.2s時(shí)物體P離開秤盤,秤盤對物體沒有支持力,物體對秤盤也沒有壓力,而秤盤的加速度向上,說明此時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài).設(shè)此時(shí)彈簧的壓縮量為x2,對秤盤根據(jù)牛頓第二定律得:

kx2-Mg=Ma

0.2s內(nèi)物體P位移為x=x1-x2=

聯(lián)立解得,a=6m/s2

根據(jù)題意,開始時(shí)物體Mm向上一起做勻加速運(yùn)動(dòng)根據(jù)牛頓定律可知,

很明顯當(dāng)彈力開始最大時(shí),F最小,最小值為;當(dāng)兩物體脫離時(shí),整體向上運(yùn)動(dòng)時(shí),對物體P滿足,此時(shí)力F最大,

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】探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,在測量相關(guān)因素時(shí)操作如下:

(1)為了測量鎳鉻合金絲的直徑,將合金絲在鉛筆上密繞37匝,用刻度尺進(jìn)行測量,如圖甲所示,合金絲的直徑為________mm

(2)用多用電表粗測合金絲的電阻,粗測前應(yīng)進(jìn)行下列兩個(gè)操作(如圖乙),首先應(yīng)進(jìn)行的操作是__________(“A”“B”)。

(3)用多用電表直流2.5 V量程擋測量鎳鉻合金絲兩端電壓時(shí),其示數(shù)如圖丙所示,則此時(shí)鎳鉻合金絲兩端的電壓U1___ V

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【題目】如圖為蹦極運(yùn)動(dòng)的示意圖。彈性繩的一端固定在O點(diǎn),另一端和運(yùn)動(dòng)員相連。運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)自由下落,至B點(diǎn)彈性繩自然伸直,經(jīng)過合力為零的C點(diǎn)到達(dá)最低點(diǎn)D,然后彈起。整個(gè)過程中忽略空氣阻力,下列正確的是(  )

A.經(jīng)過B點(diǎn)時(shí),運(yùn)動(dòng)員的速率最大

B.經(jīng)過C點(diǎn)時(shí),運(yùn)動(dòng)員的速率最大

C.C點(diǎn)到D點(diǎn),運(yùn)動(dòng)員的加速度增大

D.D點(diǎn)的加速度大于重力加速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一球體繞軸O1O2以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn),AB為球體上兩點(diǎn),下列幾種說法中正確的是( 。

A.AB兩點(diǎn)具有相同的角速度

B.A、B兩點(diǎn)具有相同的線速度

C.AB兩點(diǎn)的向心加速度的方向都指向球心

D.A、B兩點(diǎn)的向心加速度之比為2:1

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】同學(xué)們想用物理上學(xué)到的知識(shí)來測定某種型號(hào)電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻,已知這個(gè)電池的電動(dòng)勢約為8~9V,內(nèi)阻約為左右。由于直流電壓表量程只有3V,需要將這只電壓表通過連接一電阻箱,改裝為量程為9V的電壓表,然后再用伏安法測該電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。

實(shí)驗(yàn)可供該同學(xué)選擇的器材主要有:

A.電壓表(量程為3V,內(nèi)阻為3kΩ)

B.電流表(量程為3A,內(nèi)阻約0.1Ω)

C.電阻箱(阻值范圍0~9999Ω)

D.電阻箱(阻值范圍0~999Ω)

E.滑動(dòng)變阻器(阻值為0~20Ω,額定電流2A)

F.滑動(dòng)變阻器(阻值為0~20kΩ,額定電流0.2A)

(1)該實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________(填寫“E”“F”);要使將3V直流電壓表改裝成9V的電壓表,該同學(xué)需將該電壓表與電阻箱________(填寫“C”“D”)串聯(lián),且接入的電阻箱阻值應(yīng)為________Ω.

(2)用該擴(kuò)大了量程的電壓表(電壓表的表盤沒變),測電池電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r,實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示,得到多組電壓U(原電壓表的示數(shù))和電流I的值,并作出U-I圖線如圖乙所示,可知電池的電動(dòng)勢為________V,內(nèi)阻為________Ω(最后結(jié)果要求保留兩位有效數(shù)字).

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【題目】某班同學(xué)在學(xué)習(xí)了向心力的公式FmF2r后,分學(xué)習(xí)小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究向心力。同學(xué)們用細(xì)繩系一紙杯(杯中有30 mL的水)在空中甩動(dòng),使紙杯在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)(如圖乙所示),來感受向心力。

(1)下列說法中正確的是________

A.保持質(zhì)量、繩長不變,增大轉(zhuǎn)速,繩對手的拉力不變

B.保持質(zhì)量、繩長不變,增大轉(zhuǎn)速,繩對手的拉力增大

C.保持質(zhì)量、角速度不變,增大繩長,繩對手的拉力不變

D.保持質(zhì)量、角速度不變,增大繩長,繩對手的拉力增大

(2)如圖甲所示,繩離杯心40 cm處打一結(jié)點(diǎn)A,80 cm處打一結(jié)點(diǎn)B,學(xué)習(xí)小組中一位同學(xué)用手表計(jì)時(shí),另一位同學(xué)操作,其余同學(xué)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

操作一:手握繩結(jié)A,使杯在水平方向每秒運(yùn)動(dòng)一周,體會(huì)向心力的大小。

操作二:手握繩結(jié)B,使杯在水平方向每秒運(yùn)動(dòng)一周,體會(huì)向心力的大小。

操作三:手握繩結(jié)A,使杯在水平方向每秒運(yùn)動(dòng)兩周,體會(huì)向心力的大小。

操作四:手握繩結(jié)A,再向杯中添30 mL的水,使杯在水平方向每秒運(yùn)動(dòng)一周,體會(huì)向心力的大小。

①操作二與一相比較:質(zhì)量、角速度相同,向心力的大小與轉(zhuǎn)動(dòng)半徑大小有關(guān);

操作三與一相比較:質(zhì)量、半徑相同,向心力的大小與角速度的大小有關(guān);

操作四與一相比較:________相同,向心力大小與________有關(guān);

②物理學(xué)中這種實(shí)驗(yàn)方法叫________法。

③小組總結(jié)階段,在空中甩動(dòng)紙杯的同學(xué)談感受時(shí)說:感覺手腕發(fā)酸,感覺力不是指向圓心的向心力而是背離圓心的離心力,跟書上說的不一樣,你認(rèn)為該同學(xué)的說法正確嗎?答:________。

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【題目】水平橫梁的一端A插在墻壁內(nèi),另一端裝有滑輪B,輕繩的一端固定于墻壁上C點(diǎn),另一端跨過滑輪后懸掛一質(zhì)量為5kg的重物,∠CBA=30°,如圖所示,則滑輪受到繩子的作用力大小為(g=10m/s2

A.50NB.50NC.100ND.100N

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【題目】探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中:

1)某小組同學(xué)用如圖所示裝置,采用控制變量法來研究在小車質(zhì)量不變的情況下,小車加速度與小車受力的關(guān)系.下列措施中正確的是______

A.平衡摩擦力的方法就是將木板一端墊高,在塑料小桶中添加砂,使小車在繩的拉力作用下能勻速運(yùn)動(dòng)

B.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先放小車,然后打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源

C.在每次實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)使小車和砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和小桶的總質(zhì)量

2)如圖所示是某一次打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條記錄小車運(yùn)動(dòng)的紙帶.取計(jì)數(shù)點(diǎn)AB、CD、E、F、G,紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T = 0.10 s,用刻度尺測量出各相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示,則小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小a =_________m/s2,打紙帶上C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小vC =__________m/s.(結(jié)果保留二位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,勻強(qiáng)電場中,有ab、c三點(diǎn),ab=6cm,bc=10cm,其中ab沿電場方向,bcab夾角θ=60°,一個(gè)電荷量為q=4×10-8C的正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn),電場力做功W1=1.2×10-7J,求:

1)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E;

2)電荷從b點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)電勢能的變化;

3a、c兩點(diǎn)間的電勢差Uac.

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