【題目】一輕彈簧的一端固定在傾角為θ的固定光滑斜面的底部,另一端和質(zhì)量為m的小物塊a相連,如圖所示.質(zhì)量為 m的小物塊b緊靠a靜止在斜面上,此時彈簧的壓縮量為x0 , 從t=0時開始,對b施加沿斜面向上的外力,使b始終做勻加速直線運動.經(jīng)過一段時間后,物塊a、b分離;再經(jīng)過同樣長的時間,b距其出發(fā)點的距離恰好也為x0 . 彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi),重力加速度大小為g.求
(1)彈簧的勁度系數(shù);
(2)物塊b加速度的大小;
(3)在物塊a、b分離前,外力大小隨時間變化的關(guān)系式.
【答案】
(1)
解:對整體分析,根據(jù)平衡條件可知,沿斜面方向上重力的分力與彈簧彈力平衡,則有:
kx0=(m+ m)gsinθ
解得:k= (1)
答:彈簧的勁度系數(shù)為 ;
(2)
由題意可知,b經(jīng)兩段相等的時間位移為x0;
由勻變速直線運動相臨相等時間內(nèi)位移關(guān)系的規(guī)律可知:
= (2)
說明當形變量為x1=x0﹣ = 時二者分離;
對m分析,因分離時ab間沒有彈力,則根據(jù)牛頓第二定律可知:
kx1﹣mgsinθ=ma (3)
聯(lián)立(1)(2)(3)解得:
a=
答:物塊b加速度的大小為 ;
(3)
設(shè)時間為t,則經(jīng)時間t時,ab前進的位移x= at2=
則形變量變?yōu)椋骸鱴=x0﹣x
對整體分析可知,由牛頓第二定律有:
F+k△x﹣(m+ m)gsinθ=(m+ m)a
解得:F= mgsinθ+ 因分離時位移x=
由x= = at2解得:
t=
故應保證t< ,F(xiàn)表達式才能成立.
答:在物塊a、b分離前,外力大小隨時間變化的關(guān)系式F= mgsinθ+ (t< )
【解析】(1)對整體分析,根據(jù)平衡條件和胡克定律即可求得勁度系數(shù);
(2)分析物體的運動過程,根據(jù)運動學規(guī)律可明確分離時的位移,從而確定對應的形變量;再根據(jù)牛頓第二定律即可求得加速度的大;
(3)對整體進行分析,根據(jù)牛頓第二定律列式即可求得拉力隨時間變化的表達式.
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】2013年12月2日,牽動億萬中國心的“嫦娥3號”探測器順利發(fā)射,“嫦娥3號”要求一次性進入近地點210公里、遠地點約36.8萬公里的地月轉(zhuǎn)移軌道,如圖所示,經(jīng)過一系列的軌道修正后,在p點實施一次近月制動進入環(huán)月圓形軌道I,經(jīng)過系列調(diào)控使之進入準備“落月”的橢圓軌道II,嫦娥3號在地月轉(zhuǎn)移軌道上被月球引力捕獲后逐漸向月球靠近,繞月運行時只考慮月球引力作用,下列關(guān)于嫦娥3號的說法正確的是( )
A.發(fā)射“嫦娥3號”的速度必須達到第二宇宙速度
B.沿軌道I運行至P點的速度大于沿軌道II運行至P的速度
C.沿軌道I運行至P點的加速度等于沿軌道II運行至P的加速度
D.沿軌道I運行的周期小于沿軌道II運行的周期
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】三束單色光1、2和3的波長分別為λ1、λ2和λ3(λ1>λ2>λ3).分別用這三束光照射同一種金屬.已知用光束2照射時,恰能產(chǎn)生光電子.下列說法正確的是( 。
A.用光束1照射時,不能產(chǎn)生光電子
B.用光束3照射時,不能產(chǎn)生光電子
C.用光束2照射時,光越強,單位時間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)目越多
D.用光束2照射時,光越強,產(chǎn)生的光電子的最大初動能越大
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某實驗小組采用如圖所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系,圖中小車中可放置砝碼,實驗中,打點計時器的工作頻率為50 Hz.
(1)實驗的部分步驟如下:
①在小車中放入砝碼,把紙帶穿過打點計時器,連在小車后端,用細線連接小車和鉤碼;
②將小車停在打點計時器附近, , , 小車拖動紙帶,打點計時器在紙帶上打下一系列點,;
③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量,更換紙帶,重復②的操作.
(2)如圖是鉤碼質(zhì)量為0.03 kg、砝碼質(zhì)量為0.02 kg時得到的一條紙帶,在紙帶上選擇起始點O及A、B、C、D、E計數(shù)點,可獲得各計數(shù)點到O的距離x及對應時刻小車的瞬時速度v,請將C點的測量結(jié)果填在表中的相應位置.
紙帶的測量結(jié)果
測量點 | x/cm | v/(m·s-1) |
O | 0.00 | 0.35 |
A | 1.51 | 0.40 |
B | 3.20 | 0.45 |
C | ||
D | 7.15 | 0.53 |
E | 9.41 | 0.60 |
(3)本實驗,若用鉤碼的重力表示小車受到的合外力,為了減小這種做法帶來的實驗誤差,應采取的兩項措施是:
①;
②.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】質(zhì)量為2kg的小滑塊從高為h=3m、長為L=6m的固定粗糙斜面頂端由靜止開始下滑,如圖所示,滑到底端時速度為6m/s,取g=10m/s2 . 關(guān)于滑塊在斜面上下滑到底端的過程中下列說法正確的是( )
A.重力對滑塊做功120 J
B.合力對滑塊做功36 J
C.滑塊克服摩擦力做功24 J
D.滑塊的重力勢能增加60 J
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】[選修3-4]
(1)如圖,空氣中有兩塊材質(zhì)不同、上下表面平行的透明玻璃板平行放置;一細光束從空氣中以某一角度θ(0<θ<90°)入射到第一塊玻璃板的上表面.下列說法正確的是( )
A.在第一塊玻璃板下表面一定有出射光
B.在第二塊玻璃板下表面一定沒有出射光
C.第二塊玻璃板下表面的出射光方向一定與入射光方向平行
D.第二塊玻璃板下表面的出射光一定在入射光延長線的左側(cè)
E.第一塊玻璃板下表面的出射光線一定在入射光延長線的右側(cè)
(2)從兩個波源發(fā)出的兩列振幅相同、頻率均為5Hz的簡諧橫波,分別沿x軸正、負方向傳播,在某一時刻到達A、B點,如圖中實線、虛線所示.兩列波的波速均為10m/s.求
(i)質(zhì)點P、O開始振動的時刻之差;
(ii)再經(jīng)過半個周期后,兩列波在x=1m和x=5m之間引起的合振動振幅極大和極小的質(zhì)點的x坐標.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】關(guān)于兩個物體間的一對作用力和反作用力的做功情況,下列說法正確的是( )
A.作用力做功,反作用力一定做功
B.作用力做正功,反作用力一定做負功
C.作用力和反作用力可能都做負功
D.作用力和反作用力做的功一定大小相等
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量不計的彈簧一端固定在地面上,彈簧豎直放置,將一小球從距彈簧自由端高度分別為h1、h2的地方先后由靜止釋放,h1>h2 , 小球觸到彈簧后向下運動壓縮彈簧,從開始釋放小球到獲得最大速度的過程中,小球重力勢能的減少量ΔE1、ΔE2的關(guān)系及彈簧彈性勢能的增加量ΔEp1、ΔEp2的關(guān)系中,正確的一組是 ( )
A.ΔE1=ΔE2 , ΔEp1=ΔEp2
B.ΔE1>ΔE2 , ΔEp1=ΔEp2
C.ΔE1=ΔE2 , ΔEp1>ΔEp2
D.ΔE1>ΔE2 , ΔEp1>ΔEp2
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】小明同學在做“驗證平行四邊形定則”實驗時,在白紙上記錄了以下信息,如圖所示,O點是橡皮筋拉伸后的結(jié)點位置,兩彈簧測力計共同作用時,拉力F1和F2的方向分別過P1和P2點;用一個彈簧測力計拉橡皮筋時,拉力F3的方向過P3點。三個力的大小分別為F1=3.40N、F2=3.90N和F3=4.65N。
(1)請根據(jù)圖中給出的標度在答卷中相應位置作圖______,并求出F1和F2的合力F=__N(結(jié)果保留兩位小數(shù))。
(2)有關(guān)該實驗以下操作不當?shù)氖?/span>_____。
A.同一次實驗中,O點位置允許變動
B.實驗中,要記錄彈簧測力計的讀數(shù)及方向和O點的位置
C.實驗中,橡皮條應與兩繩夾角的平分線在同一直線上
D.在使用彈簧秤前,應先校零,使用過程應使彈簧秤與木板平面平行。
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com