【題目】如圖所示，質(zhì)量為M=40kg、傾角為α=37°的斜面體（斜面光滑且足夠長）放在粗糙的水平地面上，底部與地面的動摩擦因數(shù)為μ，斜面頂端與勁度系數(shù)為k=2000N/m、自然長度為L=0.4m的輕質(zhì)彈簧相連，彈簧的另一端連接著質(zhì)量為m=10kg的物塊。壓縮彈簧使其長度為0.3m時將物塊由靜止開始釋放，且物塊在以后的運(yùn)動中，斜面體始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。重力加速度為g=10m/s2。

（1）選物塊的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿斜面向下為正方向建立坐標(biāo)軸，用x表示物塊相對于平衡位置的位移，證明物塊做簡諧運(yùn)動；

（2）求彈簧的最大伸長量；

（3）為使斜面始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，動摩擦因數(shù)μ應(yīng)滿足什么條件（假設(shè)滑動摩擦力等于最大靜摩擦力）？

【答案】（1）見解析；（2）0.16m；（3）

【解析】

（1）設(shè)物塊在斜面上平衡時，彈簧伸長量為，則有

解得

當(dāng)物塊位移為x時，彈簧伸長量為，物塊所受合力為

聯(lián)立以上各式解得

可知物塊做簡諧運(yùn)動。

（2）物塊做簡諧振動的振幅為

由對稱性可知，最大伸長量為

（3）設(shè)物塊位移x為正，則斜面體受力情況如圖所示

由于斜面體平衡，所以水平方向有

豎直方向有

又，

聯(lián)立解得

，

為使斜面體保持靜止，則有

解得

當(dāng)x=-A時，上式右端達(dá)到最大值，代入數(shù)據(jù)解得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在設(shè)計“伏安法測小燈泡的電阻”實驗電路時，要思考以下兩個問題：

（1）電流表內(nèi)接還是外接？

如圖1所示，某同學(xué)采用試接的方法，讓電壓表的一端接在A點(diǎn)，另一端先后接到B點(diǎn)和C點(diǎn)。他發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)有明顯變化，而電流表示數(shù)無明顯變化，說明小燈泡的阻值與_________（填寫“電流表”或“電壓表”）的阻值接近，應(yīng)選擇電流表_________（填寫“內(nèi)接”或“外接”）的電路。

（2）如何選擇滑動變阻器？

有三種規(guī)格的滑動變阻器，它們的最大阻值分別是R1=20Ω，R2=200Ω，R3=1750Ω。將它們分別接入圖2所示電路。保持M、N間電壓恒定，從左向右移動滑片P，研究小燈泡兩端的電壓U與滑片的滑動距離L（滑片從左向右滑動的最大距離為L0）的關(guān)系，如圖中“×”為根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描出的點(diǎn)，請你結(jié)合如圖判斷該實驗中選擇哪一種規(guī)格的滑動變阻器最合適______，并簡要說明理由.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(1)在“練習(xí)使用多用電表”的實驗中，小明同學(xué)用多用電表測量某一電阻，由于第一次選擇的倍率不夠合適，又改換另一倍率測量，兩次測量時電表指針?biāo)傅奈恢萌鐖D(甲) 中的虛線所示，下面列出這兩次測量中的主要操作：

A.將兩根表筆短接，并調(diào)零

B.將表筆分別與被測電阻的兩端接觸，觀察招針位置

C.記下電阻值

D.將“選擇開關(guān)”旋到“×10Ω”擋

E.將“選擇開關(guān)”旋到“×1Ω”擋

F.將“選擇開關(guān)”旋到交流500V擋

①根據(jù)上述有關(guān)操作作出兩次倍率選擇的先后順序是____(選填“DE”或“ED”)；

②該電阻的阻值是_________Ω.

（2）為了更精確地測定該電阻的阻值，小明欲采用伏安法.現(xiàn)有如下實驗器材：①量程為3V，內(nèi)阻約為3kΩ的電壓表；②量程為10mA，內(nèi)阻約為0.1Ω的電流表；③阻值為0～20Ω的滑動變阻器；④內(nèi)阻可忽略，輸出電壓為3V的電源；⑤開關(guān)和導(dǎo)線若干.

圖(乙)中P點(diǎn)應(yīng)該________，Q點(diǎn)應(yīng)該__________.(均在下列選項中選擇)

A.接a B.接b C.接c D.不接

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有甲、乙、丙、丁四列簡諧波同時沿x軸正方向傳播，波速分別是v、2v、3v、4v，a、b是x軸上所給定的兩點(diǎn)，且ab=l。在t時刻，a、b兩點(diǎn)間四列波的波形分別如圖所示，則由該時刻起（　　）

A.波長最長的是丙，波長最短的是乙

B.頻率最高的是乙，頻率最低的是丙

C.關(guān)于a點(diǎn)第一次到達(dá)波峰，最先是乙，最后是甲

D.關(guān)于b點(diǎn)第一次到達(dá)波谷，最先是丁，最后是甲

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端連接一小物塊，O點(diǎn)為彈簧在原長時物塊的位置．物塊由A點(diǎn)靜止釋放，沿粗糙程度相同的水平面向右運(yùn)動，最遠(yuǎn)到達(dá)B點(diǎn)．在從A到B的過程中，物塊

A. 加速度先減小后增大

B. 經(jīng)過O點(diǎn)時的速度最大

C. 所受彈簧彈力始終做正功

D. 所受彈簧彈力做的功等于克服摩擦力做的功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“天津之眼”是一座跨河建設(shè)、橋輪合一的摩天輪，是天津市的地標(biāo)之一。摩天輪懸掛透明座艙，乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動。下列敘述正確的是

A. 摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，乘客的機(jī)械能保持不變

B. 在最高點(diǎn)，乘客重力大于座椅對他的支持力

C. 摩天輪轉(zhuǎn)動一周的過程中，乘客重力的沖量為零

D. 摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，乘客重力的瞬時功率保持不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示電路中,電源內(nèi)阻不可忽略。開關(guān)S閉合后,在滑動變阻器R的滑動端向下緩慢滑動的過程中( )

A.電壓表的示數(shù)增大,電流表的示數(shù)減小

B.電壓表的示數(shù)減小,電流表的示數(shù)增大

C.電源路端電壓增大

D.電容器C所帶電荷量減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】反射式速調(diào)管是常用微波器之一，它利用電子團(tuán)在電場中的振蕩來產(chǎn)生微波，其振蕩原理與下述過程類似．已知靜電場的方向平行于軸，其電勢隨的分布如圖所示．一質(zhì)量，電荷量的帶負(fù)電的粒子從點(diǎn)由靜止開始，僅在電場力作用下在軸上往返運(yùn)動．則（ ）

A. 軸左側(cè)電場強(qiáng)度和右側(cè)電場強(qiáng)度的大小之比

B. 粒子在區(qū)間運(yùn)動過程中的電勢能減小

C. 該粒子運(yùn)動過程中電勢能變化量的最大值為

D. 該粒子運(yùn)動的周期

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，導(dǎo)體框架abcd放置于水平面內(nèi)，ab平行于cd，尋體棒MN與兩導(dǎo)軌垂直并與導(dǎo)軌接觸良好，整個裝置放置于垂直于框架平面的磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間變化規(guī)律如圖乙所示，MN始終保持靜止。規(guī)定豎直向上為磁場正方向，沿導(dǎo)體棒由M到N為感應(yīng)電流的正方向，水平向右為導(dǎo)體棒所受安培力F的正方向，水平向左為導(dǎo)體棒所受摩擦力f的正方向，下列圖象中正確的是（　�。�

A.B.

C.D.

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