如圖所示,一勁度系數(shù)為k = 800N/m的輕彈簧兩端各焊接著兩個質(zhì)量均為m = 12kg的物體A、B。物體A、B和輕彈簧豎立靜止在水平地面上,現(xiàn)要加一豎直向上的力F在上面物體A上,使物體A開始向上做勻加速運動,經(jīng)0.4s物體B剛要離開地面,設(shè)整個過程中彈簧都處于彈性限度內(nèi),取g = 10m/s2,求:

(1)此過程中所加外力F的最大值和最小值。
(2)此過程中外力F所做的功。

(1)45N,285N  (2) 49.5J

解析試題分析:(1)開始時彈簧的壓縮量,經(jīng)0.4s物體B剛要離開地面時彈簧的伸長量為,所以物體A上升的距離為2x1,則有,求得a=3.75m/s2,根據(jù)牛頓定律對A,,當彈力最大時,F(xiàn)最小,最小值為;物體B剛要離開地面時 F最大,此時,解得.
(2) 經(jīng)0.4s物體B剛要離開地面時,A的速度為,從開始運動到物體B剛要離開地面,對物體A由動能定理可得(此過程中彈力做功為零)解得:W=49.5J
考點:此題考查牛頓定律、動能定理及胡克定律。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖,彈簧的一端固定在水平面上,另一端與質(zhì)量為1 kg的小球相連,小球原來處于靜止狀態(tài),F(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在小球上,使小球開始向上做勻加速直線運動,經(jīng)0.2s 彈簧剛好恢復到原長,此時小球的速度為1 m/s,整個過程彈簧始終在彈性限度內(nèi),g 取10 m/s2。則

A.彈簧的勁度系數(shù)為l00 N/ m  
B.在0~0.2s 內(nèi)拉力的最大功率為15W 
C.在0~0.2s 內(nèi)拉力對小球做的功等于l.5J 
D.在0~0.2s 內(nèi)小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒 

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

240毫米口徑的車載多管火箭炮上安裝有一種測定風速的裝置,其原理如圖10所示,一個勁度系數(shù)k=120 N/m,自然長度L0=1 m的彈簧一端固定在墻上的M點,另一端N與導電的迎風板相連,彈簧穿在光滑水平放置的電阻率較大的金屬桿上,彈簧是由不導電的材料制成的.迎風板的面積S=0.5 m2,工作時總是正對著風吹來的方向.電路的一端與迎風板相連,另一端在M點與金屬桿相連.迎風板可在金屬桿上滑動,且與金屬桿接觸良好.定值電阻R=1.0 Ω,電源電動勢E=12 V,內(nèi)阻r=0.5 Ω,閉合開關(guān),沒有風吹時,彈簧處于原長,電壓表的示數(shù)U1=9.0 V,某時刻由于風吹迎風板,電壓表的示數(shù)變?yōu)閁2=6.0 V.求(電壓表可看做理想電壓表)

(1)金屬桿單位長度的電阻;
(2)此時作用在迎風板上的風力.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)如圖所示,一輕質(zhì)彈簧的長度l與彈力F大小的關(guān)系圖象,試由圖線確定:

(1)彈簧的原長;
(2)彈簧的勁度系數(shù);

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(15分)如圖所示,在豎直方向上A、B物體通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連,A放在水平地面上,B、C兩物體通過細繩繞過光滑輕質(zhì)定滑輪相連,C放在固定的光滑斜面上,斜面傾角為30°,用手按住C,使細繩剛剛拉直但無拉力作用,并保證ab段的細繩豎直、cd段的細繩與斜面平行。已知A、B的質(zhì)量分別為m1、m2,C的質(zhì)量為2m,重力加速度為g,細繩與滑輪之間的摩擦力不計,開始時整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài),釋放C后它沿斜面下滑,斜面足夠長,且物體A恰不離開地面。求:

(1)物體A恰不離開地面時,物體C下降的高度;
(2)其他條件不變,若把物體C換為質(zhì)量為2(m+△m)的物體D,釋放D后它沿斜面下滑,當A恰不離開地面時,物體B的速度為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實驗中,選用的螺旋彈簧如圖甲所示。

(1)將彈簧的上端O點固定懸吊在鐵架臺上,旁邊置一刻度尺,刻度尺的零刻線跟O點對齊,在彈簧的下部A處做一標記,如固定一個指針。在彈簧下端的掛鉤上掛上鉤碼時(每個鉤碼的質(zhì)量都是50g),指針在刻度尺上指示的刻度為x。逐個增加所掛鉤碼的個數(shù),刻度x隨掛鉤上的鉤碼所受的重力F而變化,幾次實驗測得相應的F、x各點描繪在圖中,如圖乙,請在圖中描繪出x隨F變化的圖象。由圖象得出彈簧的勁度系數(shù)kA=________N/m(結(jié)果取2位有效數(shù)字)。
(2)如果將指針固定在A點的下方P處,再作出x隨F變化的圖象,得出彈簧的勁度系數(shù)與kA相比,可能是________。

A.等于kB.大于kAC.小于kAD.無法確定

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

質(zhì)量均為m的a、b兩木塊疊放在水平面上,如圖所示,a受到斜面上與水平面成θ角的力F的作用,b受到斜向下與水平面成θ角等大的力F的作用,兩力在同一豎直平面內(nèi),此時兩木塊保持靜止,則(       )

A.b一定受到四個力的作用
B.水平面對b的支持力等于2mg
C.a(chǎn)、b之間一定存在靜摩擦力
D.b與水平面之間一定存在靜摩擦力

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

機動車通過驅(qū)動輪在路面上的轉(zhuǎn)動,驅(qū)使機動車向前運動。下圖中給出了機動車在驅(qū)動輪作用下的運動方向以及驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)動方向、路面對驅(qū)動輪的摩擦力方向。其中摩擦力及其方向標注正確的是

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,物體在F=100N,方向水平向左的拉力作用下,沿水平面向右運動。已知物體與水平面的動摩擦因數(shù)µ=0.2,物體質(zhì)量m=5kg,可知物體所受摩擦力為(g=10m/s2)(  。

A、10N,水平向左   B、10N,水平向右
C、20N,水平向左   C、20N,水平向右

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