如圖所示，PQ為一固定水平放置的光滑細長桿，質(zhì)量均為m的兩小球A、B穿于其上，兩球被穿于桿上的輕彈簧相連．在A、B兩球上還系有長度為2L的輕線，在輕線中間系有質(zhì)量不計的光滑定滑輪E，C、D球質(zhì)量分別為m和2m，用輕繩連接并跨過定滑輪．釋放C、D后，當C、D球運動時輕彈簧長度也為L，已知勁度系數(shù)為K，（彈簧在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g）
求：
（1）C、D球運動時，連接C、D的輕繩中張力T；
（2）求細桿對A球的彈力FA大��；
（3）求彈簧的原始長度？

解：C、D球在豎直方向做勻變速運動，則它們的加速度大小為：a==
以C球為研究對象，則有：T-mg=ma
得輕繩的拉力為：T=mg+ma=mg
（2）對滑輪，設AE線的拉力為T1，有：2T1cos30°=2T
得：T1=
對A球，在豎直方向：FA=mg+T1sin60°
得：FA=
（3）對A球：在水平方向有：F彈=T1cos60°
得：F彈=
彈簧被壓縮，所以彈簧原長：L0=L+x=L+=L+
答：（1）C、D球運動時，連接C、D的輕繩中張力為mg；
（2）細桿對A球的彈力FA大小為；
（3）彈簧的原始長度是L+．
分析：（1）釋放C、D后，C、D都做勻變速運動，加速度大小相等，由整體法根據(jù)牛頓第二定律求出它們的加速度大小，再對C球研究，由牛頓第二定律求出連接C、D的輕繩中張力T；
（2）對滑輪研究，豎直方向上力平衡，求出AE線的拉力，再對A球研究，由平衡條件求出細桿對A球的彈力FA大小．
（3）對A球研究，由平衡條件得到彈簧的彈力，由胡克定律求出彈簧的壓縮量，再求出彈簧的原始長度．
點評：本題中有連接體問題和平衡問題．連接體的加速度大小相等，也可以根據(jù)整體法求出加速度，隔離法求解繩子的拉力．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

某研究性學習小組的同學設計了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關系．彈簧測力計固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細繩的兩端分別于彈簧測力計的掛鉤和礦泉水瓶連接．在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ，并測出間距d．開始時將木板置于MN處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運動為止，記下彈簧測力計的示數(shù)F0，以此表示滑動摩擦力的大�。賹⒛景宸呕卦幉醋�，繼續(xù)向瓶中加水，釋放木板后，一位同學迅速記下彈簧測力計的示數(shù)F，另一位同學用秒表記下木板從MN處運動到PQ處的時間t．
①木板的加速度可以用d、t表示為a=
2d
t2
2d
t2
．
②改變瓶中水的質(zhì)量重復實驗，確定加速度a與彈簧測力計示數(shù)F的關系．下列圖象能表示該小組同學實驗結(jié)果的是
C
C
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?宿遷三模）某同學設計了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關系．彈簧秤固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接．在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ，并測出間距d．開始時讓木板置于MN處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運動為止，記下彈簧秤的示數(shù)F0，以此表示滑動摩擦力的大�。賹⒛景宸呕卦幉醋�，繼續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧秤的示數(shù)F1，然后釋放木板，并用秒表記下木板運動到PQ處的時間t．
（1）木板的加速度可以用d、t表示為a=
2d
t2
2d
t2
；為了減小測量加速度的偶然誤差可以采用的方法是（一種即可）
保持F1不變，重復實驗多次測量求平均值
保持F1不變，重復實驗多次測量求平均值
．
（2）改變瓶中水的質(zhì)量重復實驗，確定加速度a與彈簧秤示數(shù)F1的關系．下列圖象能表示該同學實驗結(jié)果的是
C
C

（3）用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點是
BC
BC

A．可以改變滑動摩擦力的大小
B．可以更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)
C．可以比較精確地測出滑動摩擦力的大小
D．可以獲得更大的加速度以提高實驗精度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?惠州三模）如圖所示的軌道由半徑為R的1/4光滑圓弧軌道AB、豎直臺階BC、足夠長的光滑水平直軌道CD組成．小車的質(zhì)量為M，緊靠臺階BC且上水平表面與B點等高．一質(zhì)量為m的可視為質(zhì)點的滑塊自圓弧頂端A點由靜止下滑，滑過圓弧的最低點B之后滑到小車上．已知M=4m，小車的上表面的右側(cè)固定一根輕彈簧，彈簧的自由端在Q點，小車的上表面左端點P與Q點之間是粗糙的，滑塊與PQ之間表面的動摩擦因數(shù)為μ，Q點右側(cè)表面是光滑的．求：
（1）滑塊滑到B點的瞬間對圓弧軌道的壓力大�。�
（2）要使滑塊既能擠壓彈簧，又最終沒有滑離小車，則小車上PQ之間的距離應在什么范圍內(nèi)？（滑塊與彈簧的相互作用始終在彈簧的彈性范圍內(nèi)）

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2010?山東）（1）某同學設計了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關系．彈簧秤固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細繩的兩端分別于彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接．在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ，并測出間距d0開始時講模板置于MN處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運動為止，記下彈簧秤的示數(shù)F0，以此表示滑動摩擦力的大�。賹⒛景宸呕卦幉醋�，繼續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧秤的示數(shù)F1，然后釋放木板，并用秒表記下木板運動到PQ處的時間t．
①木板的加速度可以用d、t表示為a=
2d
t2
2d
t2
；為了減小測量加速度的偶然誤差可以采用的方法是（一種即可）
保持F1不變，重復實驗多次測量，求平均值
保持F1不變，重復實驗多次測量，求平均值
．
②改變瓶中水的質(zhì)量重復實驗，確定加速度a與彈簧秤示數(shù)F1的關系．下列圖象能表示該同學實驗結(jié)果的是
c
c
．
③用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點是
bc
bc
．
A．可以改變滑動摩擦力的大小
B．可以更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)
C．可以比較精確地測出摩擦力的大小
D．可以獲得更大的加速度以提高實驗精度
（2）在測定金屬電阻率的試驗中，某同學連接電路如圖所示．閉合電鍵后，發(fā)現(xiàn)電路有故障（已知電源、電表和導線均完好，電源電動勢為E）：
①若電流表示數(shù)為零、電壓表示數(shù)為E，則發(fā)生故障的是
待測金屬絲
待測金屬絲
（填“待測金屬絲”“滑動變阻器”或“電鍵”）．
②若電流表、電壓表示數(shù)均為零，該同學利用多用電表檢查故障．先將選擇開關旋至
直流電壓10V
直流電壓10V
檔（填“歐姆×100”“直流電壓10V”或者“直流電流2.5mA”），再將
紅
紅
（填“紅”或“黑”）表筆固定在a接線柱，把另一支表筆依次接b、c、d接線柱．若只有滑動變阻器斷路，則多用電表的示數(shù)依次是
O
O
、
E
E
、
E
E
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）在“探究求合力的方法”時，先將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細繩．實驗時，先后兩次拉伸橡皮條，一次是用兩個彈簧秤通過兩細繩互成角度地拉橡皮條，另一次是用一個彈簧秤通過細繩拉橡皮條．在本實驗中，下列說法正確的是
ABC
ABC
 
A．實驗過程中，彈簧秤、細繩、橡皮條都應與木板平行    B．兩次拉橡皮條時都應將橡皮條沿相同方向拉到相同長度     C．拉橡皮條的細繩要長些，標記同一細繩方向的兩點要遠些     D．實驗中只要把作出的兩個力的合力與另一個合力的大小進行比較就可以了
（2）某同學設計了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關系．彈簧秤固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接．在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ，并測出間距d．開始時將木板置于MN處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運動為止，記下彈簧秤的示數(shù)F0，以此表示滑動摩擦力的大�。賹⒛景宸呕卦幉醋。^續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧秤的示數(shù)F1，然后釋放木板，并用秒表記下木板運動到PQ處的時間t． ①木板的加速度可以用d、t表示為a=
2d
t2
2d
t2
；為了減小測量加速度的偶然誤差可以采用的方法是（一種即可）
保持F1不變，重復實驗多次測量，求平均值
保持F1不變，重復實驗多次測量，求平均值
． ②改變瓶中水的質(zhì)量重復實驗，確定加速度a與彈簧秤示數(shù)F1的關系．下列圖象能表示該同學實驗結(jié)果的是
c
c
．
③用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點是
cd
cd
．  a．可以改變滑動摩擦力的大小  b．可以獲得更大的加速度以提高實驗精度
c．可以比較精確地測出摩擦力的大小 d．可以更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)．

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