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(lái)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
Fmin=72N,F(xiàn)max=168N。

試題分析: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(shuō)明在t=0.2s時(shí)物體P離開秤盤,秤盤對(duì)物體沒有支持力,物體對(duì)秤盤也沒有壓力,而秤盤的加速度向上,說(shuō)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(duì)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(xiàn)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(duì)物體P滿足,此時(shí)力F最大,
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

粗糙水平面上放有P、Q兩個(gè)木塊,它們的質(zhì)量依次為m1、m2,與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)依次為μ1、μ2。分別對(duì)它們施加水平拉力F,它們的加速度a隨拉力F變化的規(guī)律如圖所示。下列判斷正確的是
A.m1>m2,μ12B.m1>m2,μ12
C.m1<m2,μ12D.m1<m2,μ12

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,豎直桿AB上的P點(diǎn)用細(xì)線懸掛著一個(gè)小鉛球,球的半徑相對(duì)線長(zhǎng)可忽略不計(jì),已知線長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.25m。當(dāng)AB桿繞自身以ω=4rad/s轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),小球在細(xì)線的帶動(dòng)下在水平面上做圓錐擺運(yùn)動(dòng)。

求:細(xì)線與桿AB間的夾角θ的大小。(g=10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

光滑絕緣水平面AB上有C、D、E三點(diǎn).CD長(zhǎng)L1=10cm,DE長(zhǎng)L2=2cm,EB長(zhǎng)L3=9cm。另有一半徑R=0.1m的光滑半圓形絕緣導(dǎo)軌PM與水平面相連并相切于P點(diǎn),不計(jì)BP連接處能量損失,F(xiàn)將兩個(gè)帶電量為-4Q和+Q的物體(可視作點(diǎn)電荷)固定在C、D兩點(diǎn),如圖所示。將另一帶電量為+q,質(zhì)量m=1´104kg的金屬小球(也可視作點(diǎn)電荷)從E點(diǎn)靜止釋放,當(dāng)小球進(jìn)入P點(diǎn)時(shí),將C、D兩物體接地,則

(1)小球在水平面AB運(yùn)動(dòng)過(guò)程中最大加速度和最大速度對(duì)應(yīng)的位置
(2)若小球過(guò)圓弧的最高點(diǎn)后恰能擊中放在C處的物體,則小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度為多少?對(duì)軌道的壓力為多大?
(3)若不改變小球的質(zhì)量而改變小球的電量q,發(fā)現(xiàn)小球落地點(diǎn)到B點(diǎn)的水平距離s與小球的電量q,符合下圖的關(guān)系,則圖中與豎直軸的相交的縱截距應(yīng)為多大?

(4)你還能通過(guò)圖像求出什么物理量,其大小為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(13分)如圖所示,傳送帶以一定速度沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng),將質(zhì)量m=1.0kg的小物塊輕輕放在傳送帶上的P點(diǎn),物塊運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)后被水平拋出,小物塊恰好無(wú)碰撞地沿圓弧切線從B點(diǎn)進(jìn)入豎直光滑圓弧軌道下滑.B、C為圓弧的兩端點(diǎn),其連線水平,軌道最低點(diǎn)為O,已知圓弧對(duì)應(yīng)圓心角θ=106°,圓弧半徑R=1.0m,A點(diǎn)距水平面的高度h=0.8m,小物塊離開C點(diǎn)后恰好能無(wú)碰撞地沿固定斜面向上滑動(dòng),經(jīng)過(guò) 0.8s小物塊經(jīng)過(guò)D點(diǎn),已知小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=.(取sin53°=0.8,g=10m/s2)求:
 
(1)小物塊離開A點(diǎn)時(shí)的水平速度大小;
(2)小物塊經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí),軌道對(duì)它的支持力大;
(3)斜面上C、D間的距離.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

電梯內(nèi)的地板上豎直放置一根輕質(zhì)彈簧,彈簧上方有一質(zhì)量為m的物體.當(dāng)電梯靜止時(shí)彈簧被壓縮了x;當(dāng)電梯運(yùn)動(dòng)時(shí)彈簧又被壓縮了x,試判斷電梯運(yùn)動(dòng)的可能情況是
A.以大小為2g的加速度加速上升
B.以大小為2g的加速度減速上升
C.以大小為g的加速度加速上升
D.以大小為g的加速度減速下降

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在光滑的軌道上,小球滑下經(jīng)過(guò)圓孤部分的最高點(diǎn)A?xí)r,恰好不脫離軌道,此時(shí)小球受到的作用力有( )
A.重力、彈力、和向心力B.重力和彈力
C.重力和向心力D.重力

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為m的光滑球放在底面光滑的質(zhì)量為M的三角劈與豎直檔板之間,在水平方向?qū)θ桥┘幼饔昧,可使小球處于靜止?fàn)顟B(tài)或恰可使小球自由下落,則關(guān)于所施加的水平力的大小和方向的描述正確的有( )
A.小球處于靜止時(shí),應(yīng)施加水平向左的力F,且大小為mg
B.小球處于靜止時(shí),應(yīng)施加水平向左的力F,且大小為mgtanq
C.小球恰好自由下落時(shí),應(yīng)施加水平向右的力F,且大小為Mgtanq
D.小球恰好自由下落時(shí),應(yīng)施加水平向右的力F,且大小為Mgcotq

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

用一根細(xì)線系一小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),已知小球通過(guò)圓周最低點(diǎn)和最高點(diǎn)時(shí),繩上受到的拉力之差為36N,求小球的質(zhì)量。(取g = 10m/s2

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