(13分)
如圖所示,在水平地面上有A、B兩個(gè)小物體,質(zhì)量分別為mA=3kg、mB=2kg,它們與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.1。A、B之間有一原長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.15m、勁度系數(shù)為k=500N/m的輕質(zhì)彈簧水平連接。分別用兩個(gè)方向相反的水平恒力F、F'同時(shí)作用在A、B兩物體上。當(dāng)運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí),A、B兩物體以共同加速度大小為a=1m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知F=20N,g取10m/s2。求運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)A、B之間的距離及F'的大小。
當(dāng)系統(tǒng)具有水平向右的加速度a=1m/s2時(shí)L1=0.178m;當(dāng)系統(tǒng)具有水平向左的加速度a=1m/s2時(shí)L2=0.202m。
解析試題分析:當(dāng)系統(tǒng)具有水平向右的加速度a=1m/s2時(shí):設(shè)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為Δx1,A、B間距為L(zhǎng)1,F(xiàn)'的大小為F1。
對(duì)A,有:F-kΔx1-μmAg=mAa ① (2分)
對(duì)整體,有:F-μ(mA+mB)g-F1=(mA+mB)a ② (2分)
又有 L1=L+Δx1 ③ (2分)
解得 F1=10N ④ (1分)
L1=0.178m ⑤ (1分)
當(dāng)系統(tǒng)具有水平向左的加速度a=1 m/s2時(shí):設(shè)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為Δx2,A、B間距為L(zhǎng)2,F(xiàn)'的大小為F2。
對(duì)A,有:kΔx2-μmAg-F=mAa ⑥ (1分)
對(duì)整體,有:F2-μ(mA+mB)g-F=(mA+mB)a ⑦ (1分)
又有L2=L+Δx2 ⑧ (1分)
解得F2=30N ⑨ (1分)
L2=0.202m ⑩ (1分)
考點(diǎn):牛頓第二定律 胡克定律 整體法和隔離法
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題
兩個(gè)勁度系數(shù)分別為k1和k2的輕質(zhì)彈簧a、b串接在一起,a彈簧的一端固定在墻上,如圖所示.開(kāi)始時(shí)彈簧均處于原長(zhǎng)狀態(tài),現(xiàn)用水平力作用在b彈簧的p端向右拉動(dòng)彈簧,已知a彈簧的伸長(zhǎng)量為L(zhǎng),則
A.b彈簧的伸長(zhǎng)量也為L(zhǎng) |
B.b彈簧的伸長(zhǎng)量為K1L/K2 |
C.P端向右移運(yùn)動(dòng)的距離為2L |
D.P端向右移運(yùn)動(dòng)的距離為(1+K2/K1)L |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題
(4分)兩個(gè)勁度系數(shù)分別為和的輕質(zhì)彈簧、串接在一起,彈簧的一端固定在墻上,如圖所示. 開(kāi)始時(shí)兩彈簧均處于原長(zhǎng)狀態(tài),現(xiàn)用水平力作用在彈簧的端向右拉動(dòng)彈簧,已知彈的伸長(zhǎng)量為,則彈簧的伸長(zhǎng)量為 .
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)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(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧伸長(zhǎng)了3 cm,當(dāng)拉著物體勻速前進(jìn)時(shí),彈簧伸長(zhǎng)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(dòng)摩擦因數(shù).
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
在一根彈簧下端懸掛重為15N的重物,靜止時(shí)彈簧長(zhǎng)20cm,當(dāng)這根彈簧下端懸掛重21N的重物靜止時(shí),彈簧長(zhǎng)24cm,求:此彈簧原長(zhǎng)為多少?勁度系數(shù)為多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(10分)如圖所示,用一勁度系數(shù)k=100N/m的輕質(zhì)彈簧秤水平拉著質(zhì)量m=1kg的物體向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)彈簧秤示數(shù)F=2N。
(1)畫(huà)出此時(shí)的受力分析圖,并求彈簧秤的形變量x1和物體與地面間的動(dòng)摩擦系數(shù)μ。
(2)如果彈簧秤突然變?yōu)樨Q直向上拉物體,使物體繼續(xù)維持原來(lái)的勻速直線運(yùn)動(dòng),則此時(shí)的彈簧秤形變量x2為多少?物體與地面間的動(dòng)摩擦系數(shù)又為多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
某實(shí)驗(yàn)小組探究彈簧的勁度系數(shù)k與其長(zhǎng)度(圈數(shù))的關(guān)系;實(shí)驗(yàn)裝置如圖(a)所示:一均勻長(zhǎng)彈簧豎直懸掛,7個(gè)指針P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分別固定在彈簧上距懸點(diǎn)0、10、20、30、40、50、60圈處;通過(guò)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(shí),各指針的位置記為x0;掛有質(zhì)量為0.100kg砝碼時(shí),各指針的位置記為x;測(cè)量結(jié)果及部分計(jì)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(shí)驗(yàn)所用彈簧的總?cè)?shù)為60,整個(gè)彈簧的自由長(zhǎng)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 | ① | 56.0 | 43.6 | 33.8 | 28.8 |
1/k(m/N) | 0.0061 | ② | 0.0179 | 0.0229 | 0.0296 | 0.0347 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題
如圖,兩個(gè)質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平圓盤(pán)上,a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為l,b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l。木塊與圓盤(pán)的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍,重力加速度大小為g。若圓盤(pán)從靜止開(kāi)始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng),用ω表示圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度,下列說(shuō)法正確的是( )
A.b一定比a先開(kāi)始滑動(dòng) | B.a(chǎn)、b所受的摩擦力始終相等 |
C.ω=是b開(kāi)始滑動(dòng)的臨界角速度 | D.當(dāng)ω=時(shí),a所受摩擦力的大小為kmg |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題
如圖所示,為長(zhǎng)木板,在水平面上以速度向右運(yùn)動(dòng),物塊在木板的上面以速度向右運(yùn)動(dòng).下列判斷正確的是( )
A.若是,、之間無(wú)滑動(dòng)摩擦力 |
B.若是,受到了所施加向右的滑動(dòng)摩擦力 |
C.若是,受到了所施加向右的滑動(dòng)摩擦力 |
D.若是,受到了所施加向左的滑動(dòng)摩擦力 |
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