(12分)如圖所示,一質(zhì)量不計(jì)的輕質(zhì)彈簧的上端與盒子A連接在一起,盒子A放在傾角為θ=300的光滑固定斜面上,下端固定在斜面上.盒子內(nèi)裝一個(gè)光滑小球,盒子內(nèi)腔為正方體,一直徑略小于此正方形邊長(zhǎng)的金屬圓球B恰好能放在盒內(nèi),已知彈簧勁度系數(shù)為k=100N/m,盒子A和金屬圓球B質(zhì)量均為1kg.,將A沿斜面向上提起,使彈簧從自然長(zhǎng)度伸長(zhǎng)10cm,從靜止釋放盒子A,A和B一起在斜面上做簡(jiǎn)諧振動(dòng),g取10m/s2,求:

(1)盒子A的振幅.
(2)金屬圓球B的最大速度. (彈簧型變量相同時(shí)彈性勢(shì)能相等)
(3)盒子運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),盒子A對(duì)金屬圓球B的作用力大小

(1) 20cm(2)(3)5N

解析試題分析:(1) 振子在平衡位置時(shí),所受合力為零,設(shè)此時(shí)彈簧被壓縮Δx
   (1分)
=10cm(1分)
釋放時(shí)振子處在最大位移處,故振幅A為: A=10cm+10cm=20cm(2分)
(2)由于開(kāi)始時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量恰等于振子在平衡位置時(shí)彈簧的壓縮量,故彈簧勢(shì)能相等,設(shè)振子的最大速率為v,從開(kāi)始到平衡位置,根據(jù)機(jī)械能守恒定律:
(2分)
    (2分)
(3)在最高點(diǎn)振子受到的重力分力和彈力方向相同,根據(jù)牛頓第二定律:
(2分)(或由對(duì)稱(chēng)性可得)
A對(duì)B的作用力方向向下,其大小為:==5N  (2分)
考點(diǎn):簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)、機(jī)械能守恒定律、牛頓第二定律

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

質(zhì)量均為m的三個(gè)帶電小球A、B、C放置在光滑絕緣的水平面上,相鄰球間的距離均為L(zhǎng),A球帶電量qA=+10q;B球帶電量qB=+q.若在C球上加一個(gè)水平向右的恒力F,如圖所示,要使三球能始終保持L的間距向右運(yùn)動(dòng),則:


(1)C球帶電性質(zhì)是什么?
(2)外力F為多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,軌道ABCD的AB段為一半徑R=0.2的光滑1/4圓形軌道,BC段為高為h=5的豎直軌道,CD段為水平軌道。一質(zhì)量為0.1的小球由A點(diǎn)從靜止開(kāi)始下滑到B點(diǎn)時(shí)速度的大小為2/s,離開(kāi)B點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)(g取10/s2),求:

①小球離開(kāi)B點(diǎn)后,在CD軌道上的落地點(diǎn)到C的水平距離;
②小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓形軌道的壓力大小?
③如果在BCD軌道上放置一個(gè)傾角=45°的斜面(如圖中虛線所示),那么小球離開(kāi)B點(diǎn)后能否落到斜面上?如果能,求它第一次落在斜面上的位置。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(13分)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為60KW,汽車(chē)的質(zhì)量為。汽車(chē)在足夠長(zhǎng)的水平路面從靜止以0.6m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。(已知汽車(chē)在行駛中所受路面阻力恒定為重力的0.1倍,g取10m/s2)求:
(1)汽車(chē)在水平路面能達(dá)到的最大速度vm1
(2)汽車(chē)在水平路面做勻加速運(yùn)動(dòng)能維持多長(zhǎng)時(shí)間

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖,水平放置的傳送帶左側(cè)放置一個(gè)半徑為R的圓弧光滑軌道,底端與傳送帶相切。傳送帶長(zhǎng)也為R。傳送帶右端接光滑的水平面,水平面上靜止放置一質(zhì)量為3m的小物塊B。一質(zhì)量為m的小物塊A從圓弧軌道頂端由靜止釋放,經(jīng)過(guò)傳送帶后與B發(fā)生碰撞,碰后A以碰前速率的一半反彈。A與B碰撞后馬上撤去圓弧軌道。已知物塊A與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5,取重力加速度為g,傳送帶逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)的速度的取值范圍為.求:

(1).物塊A滑至圓弧底端P處時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力
(2)求物塊A與B碰撞后B的速度.
(3)討論傳送帶速度取不同值時(shí),物塊A、B碰撞后傳送帶對(duì)物塊A做功的大小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,BC為半徑等于豎直放置的光滑細(xì)圓管,O為細(xì)圓管的圓心,在圓管的末端C連接傾斜角為450、的足夠長(zhǎng)粗糙斜面,一質(zhì)量為m=0.5kg的小球從O點(diǎn)正上方某處A點(diǎn)以V0水平拋出,恰好能垂直O(jiān)B從B點(diǎn)進(jìn)入細(xì)圓管,小球從進(jìn)入圓管開(kāi)始受到始終豎直向上的力F=5N的作用,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圓管的末端C時(shí)作用力F立即消失,能平滑的沖上粗糙斜面。(g=10m/s2)求:

(1)小球從O點(diǎn)的正上方某處A點(diǎn)水平拋出的初速度v0為多少?
(2)小球在圓管中運(yùn)動(dòng)對(duì)圓管的壓力是多少?
(3)小球在CD斜面上運(yùn)動(dòng)的最大位移是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,甲、乙兩小球靜止在光滑水平面上,甲、乙的質(zhì)量分別是2kg和1kg,在強(qiáng)大的內(nèi)力作用下分離,分離時(shí)甲的速度,乙小球沖上速度為的水平傳送帶上(傳送帶速度保持不變),乙與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù),DEF是光滑細(xì)圓管,其中D點(diǎn)與水平面相切,EF是半經(jīng)為R=0.1m圓弧,乙小球的直經(jīng)比細(xì)管直經(jīng)略小點(diǎn),乙小球離開(kāi)傳送帶時(shí)與傳送帶速度相等,從D處進(jìn)入細(xì)管到達(dá)細(xì)管的最高點(diǎn)F水平飛出, 求:

⑴乙小球沖上傳送帶時(shí)的速度大。
⑵傳送帶的水平距離L應(yīng)滿(mǎn)足的條件;
⑶乙小球運(yùn)動(dòng)到細(xì)管的最高點(diǎn)F時(shí)對(duì)細(xì)管的作用力(要回答對(duì)細(xì)管上壁還是下壁的作用力)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時(shí),采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置.小車(chē)及車(chē)中的砝碼質(zhì)量用M表示,盤(pán)及盤(pán)中的砝碼質(zhì)量用m表示.

(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿(mǎn)足________時(shí),才可以認(rèn)為繩子對(duì)小車(chē)的拉力大小等于盤(pán)和砝碼的重力.
(2)某一組同學(xué)先保持盤(pán)及盤(pán)中的砝碼質(zhì)量m一定來(lái)做實(shí)驗(yàn),其具體操作步驟如下,以下做法正確的是________.

A.平衡摩擦力時(shí),應(yīng)將盤(pán)及盤(pán)中的砝碼用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車(chē)上
B.每次改變小車(chē)的質(zhì)量時(shí),不需要重新平衡摩擦力
C.實(shí)驗(yàn)時(shí),先放開(kāi)小車(chē),再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源
D.用天平測(cè)出m以及小車(chē)質(zhì)量M,小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度可直接用公式a=求出
(3)另兩組同學(xué)保持小車(chē)及車(chē)中的砝碼質(zhì)量M一定,探究加速度a與所受外力F的關(guān)系,由于他們操作不當(dāng),這兩組同學(xué)得到的a-F關(guān)系圖象分別如圖1和圖2所示,其原因分別是:

                圖1      圖2
圖1: ____________________________________________________;
圖2: _____________________________________________________.

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