【題目】一轉動裝置如圖所示，四根輕桿OA、OC、AB和CB與兩小球以及一小環(huán)通過鉸鏈連接，輕桿長均為L，球和環(huán)的質(zhì)量均為m，O端固定在豎直的輕質(zhì)轉軸上，套在轉軸上的 輕質(zhì)彈簧連接在O與小環(huán)之間，原長為L，裝置靜止時，彈簧長為1.2L，轉動該裝置并緩慢增大轉速，小環(huán)緩慢上升。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦和空氣阻力，重力加速度為g，求：

（1）裝置靜止時，AB桿的彈力大��；

（2）彈簧的勁度系數(shù)；

（3）AB桿中彈力為零時，裝置轉動的角速度0.

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

（1）裝置靜止時，設OA、AB桿中的彈力分別為F1、T1，OA桿與轉軸的夾角為.

小球受力平衡：

F1cos+T1cos=mg

F1sin=T1sin

根據(jù)幾何關系：

cos=

解得：

T1=

（2）裝置靜止時，小環(huán)受力平衡：

K·0.2L=mg+2T1cos

解得

k=

（3）AB桿中彈力為零時，設OA桿中的彈力為F2，OA桿與轉軸的夾角為，彈簧長度為x.

小環(huán)受力平衡：

k（x-L）=mg

對小球：

F2cos=mg

F2sin=mLsin

根據(jù)幾何關系：

cos=

解得:

練習冊系列答案
相關習題

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【題目】如圖所示A、B兩個物體疊放在一起，靜止在粗糙水平地面上，B與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.1，A與B之間的動摩擦因數(shù)μ2=0.2．已知物體A的質(zhì)量m=2kg，物體B的質(zhì)量M=3kg，重力加速度g取10m/s2．現(xiàn)對物體B施加一個水平向右的恒力F，為使物體A與物體B相對靜止，則恒力的最大值是（物體間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）（　�。�

A. 20N B. 15N C. 10N D. 5N

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【題目】2019年女排世界杯，中國女排以十一連勝奪冠，為祖國70周年國慶獻禮。中國女排能始終站在世界之巔，與她們能刻苦訓練是分不開的。如圖為女排運動員進行了原地起跳欄網(wǎng)訓練。已知質(zhì)量m=50 kg的運動員原地靜止站立（不起跳）雙手攔網(wǎng)高度為2.10m，訓練過程中，該運動員先下蹲，重心下降0.5m，然后起跳（從開始上升到腳剛離地的過程），最后腳離地上升到最高點時雙手攔網(wǎng)高度為2.90m。若運動員起跳過程視為勻加速運動，忽略空氣阻力影響，g取10 m/s2。則

A.運動員起跳過程處于失重狀態(tài)

B.起跳過程的平均速度比離地上升到最高點過程的平均速度小

C.起跳過程中運動員對地面的壓力為1300N

D.從開始起跳到離地上升到最高點需要0.4s

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【題目】現(xiàn)用頻閃照相方法來研究物塊的運動。在一小物塊沿粗糙斜面向下運動的過程中，用頻閃相機拍攝的不同時刻物塊的位置如圖所示。拍攝時頻閃頻率是10Hz，通過斜面上固定的刻度尺讀取的5個連續(xù)影像間的距離依次為x1、x2、x3、x4。數(shù)據(jù)如下表所示。重力加速度大小g=10m/s2。

單位：cm

x1

x2

x3

x4

3.39

3.52

3.65

3.78

根據(jù)表中數(shù)據(jù)，完成下列填空：

（1）判斷該物體的運動屬于__________運動（選填“勻速”、“勻加速”或“勻減速”運動）。

（2）物塊的加速度a=__________m/s2。

（3）若要求出物塊與斜面的動摩擦因數(shù)，還需測量的物理量是__________（填正確答案標號）。

A.物塊的質(zhì)量 B.斜面的傾角 C.斜面的高度

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【題目】在用單擺測定重力加速度的實驗中，下列措施中必要的或做法正確的是______；

A.為了便于計時觀察，單擺的擺角應盡量大些

B.擺線長應遠遠大于擺球直徑

C.擺球應選擇密度較大的實心金屬小球

D.用停表測量周期時，應測量單擺30~50次全振動的時間，然后計算周期，而不能把只測一次全振動時間當作周期

E.將擺球和擺線平放在桌面上，拉直后用米尺測出擺球球心到擺線某點O間的長度作為擺長，然后將O點作為懸點

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【題目】一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動,在前5 s內(nèi)做勻加速直線運動,5 s末達到額定功率,之后保持以額定功率運動.其v—t圖像如圖所示.已知汽車的質(zhì)量為m=2×103 kg,汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍,則以下說法正確的是（ ）

A.汽車在前5 s內(nèi)的牽引力為4×103 N

B.汽車在前5 s內(nèi)的牽引力為4.6×103 N

C.汽車的最大速度為20 m/s

D.汽車的額定功率為60 kW

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【題目】對于如圖所示的情境，交通法規(guī)定“車讓人”，否則駕駛員將受到處罰。若以8 m/s勻速行駛的汽車即將通過路口，有行人正在過人行橫道，此時汽車的前端距停車線8 m，該車減速時的加速度大小為5 m/s2。下列說法中正確的是(　　)

A. 駕駛員立即剎車制動，則至少需1.6 s汽車才能停止

B. 在距停車線6 m處才開始剎車制動，汽車前端恰能止于停車線處

C. 若經(jīng)0.2 s后才開始剎車制動，汽車前端恰能止于停車線處

D. 若經(jīng)0.4 s后才開始剎車制動，汽車前端恰能止于停車線處

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【題目】在探究平行板電容器的電容與哪些因素有關的實驗中，一已充電的平行板電容器與靜電計連接如圖所示。已知靜電計指針張角隨著電容器兩極間的電勢差的增大而增大�，F(xiàn)保持電容器的電量不變，且電容器B板位置不動。下列說法中正確的是

A. 將A板向右平移，則靜電計指針張角增大

B. 將A板向左平移，則靜電計指針張角增大

C. 將A板豎直向上平移，則靜電計指針張角減小

D. 將A板豎直向上平移，則靜電計指針張角增大

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【題目】探究“彈力和彈簧伸長的關系”。甲同學利用圖（a）所示的裝置，將彈簧的上端與刻度尺的零刻度對齊，讀出不掛鉤碼時彈簧下端指針所指刻度尺的刻度值，然后在彈簧下端掛上鉤碼，并逐個增加鉤碼，依次讀出指針所指刻度尺的刻度值，所讀數(shù)據(jù)列表如下：（彈簧始終未超過彈性限度，重力加速度g取9.8 m/s2）

（1）實驗中掛30 g鉤碼時刻度尺讀數(shù)如圖，請你將這個測量值填入記錄表中。

1

2

3

4

5

6

鉤碼質(zhì)量m/g

0

30

60

9-

120

150

刻度尺讀數(shù)x/cm

6.00

______

8.34

9.48

10.64

11.79

（2）作出的圖線（____）與坐標系縱軸有一截距，其表示的物理意義是________；該彈簧的勁度系數(shù)k＝______N/m（保留三位有效數(shù)字）。

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