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如图所示,水平固定倾角为30°的光滑斜面上有两个质量均为m的小球A、B,它们用劲度系数为k的轻质弹簧连接,重力加速度为g.现对A施加一水平向左的推力F使A、B均静止在斜面上,此时弹簧的长度为l,则弹簧原长l0和推力F的大小分别为(  )
A.l0=l+
mg
2k
F=2
3
mg
B.l0=l+
mg
2k
F=
2
3
3
mg
C.l0=l-
mg
2k
F=
2
3
3
mg
D.l0=l-
mg
2k
F=2
3
mg

以B为研究对象,沿斜面方向上,B球重力沿斜面方向的分力等于弹簧的弹力,则得:
kx=mgsin30°
又 x=l-l0
解得:l0 =l+
mg
2k

以整体为研究对象,受力分析,系统处于平衡状态,沿斜面方向有:Fcos30°=2mgsin30°
解得:F=
2
3
3
mg
故选:B.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一架梯子靠在光滑的竖直墙壁上,下端放在水平的粗糙地面上,有关梯子的受力情况,下列描述正确的是(  )
A.受两个竖直的力,一个水平的力
B.受一个竖直的力,两个水平的力
C.受两个竖直的力,两个水平的力
D.受三个竖直的力,三个水平的力

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,质量分别为m1和m2的两物块放在水平地面上,与水平面间的动摩擦因数都为μμ≠0),用轻弹簧将两物块连接在一起。当用水平力F作用在m1上时,两物块均以加速度a做匀加速运动,此时,弹簧伸长量为x ;若用水平力F’仍作用在m1上,两物块均以加速度a’=2a做匀加速运动,此时,弹簧伸长量为x’。则下列关系正确的是:(   )

A、F’=2F       B、x’=2x
C、F’>2F       B、x’<2x

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

两人分别用10N的力拉同一弹簧测力计的两端,测力计的示数应为(  )
A.0NB.5NC.10ND.20N

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,轻弹簧的两端各受20N拉力F的作用,弹簧伸长了10cm(在弹性限度内).那么下列说法中正确的是(  )
A.弹簧所受的合力为零
B.弹簧所受的合力为20N
C.该弹簧的劲度系数k为200N/m
D.根据公式k=
F
x
,弹簧的劲度系数k会随弹簧弹力F的增大而增大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

用金属制成的线材(如钢丝、钢筋)受到的拉力会伸长,17世纪英国物理学家胡克发现,金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比,这就是著名的胡克定律.这个发现为后人对材料的研究奠定了重要的基础.现有一根用新材料制成的金属杆,长为4m,横截面积为0.8cm2,设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/100,由于这一拉力很大,杆又较长,直接测试有困难,就选用同种材料制成样品进行测试,通过测试取得数据如右图:
长度/m截面积S/cm2\伸长x/m\拉力F/N2505007501000
10.050.040.080.120.16
20.050.080.160.240.32
30.050.120.240.360.48
10.100.020.040.060.08
10.200.010.020.030.04
(1)根据测试结果,推导出线材伸长x与材料的长度L、材料的横截面积S及拉力F的函数关系为x=______(用所给字母表示,比例系数用k表示).
(2)在寻找上述关系中,运用______科学研究方法.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,弹簧的颈度系数为k,球重为G,球静止时在图中A位置,现用力将小球竖直向下移动x至B位置,则此时弹簧的弹力为(  )
A.kxB.G-kxC.kx+GD.G

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一根轻质弹簧测力计内的轻质弹簧的劲度系数为k=100N/m,在弹簧测力计的两端有两人向相反方向各用2N的力水平地拉弹簧,则弹簧测力计的示数及弹簧的伸长量分别为(  )
A.0N,0cmB.4N,4cmC.2N,2cmD.2N,1cm

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

在验证牛顿第二定律的实验中,采用如图所示的实验装置。在探究加速度a与所受外力F的关系实验过程,某小组得到了如图所示的纸带(两计数点间还有两个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50HZ的交流电,则两计数点间的时间间隔为(    ) s,根据纸带可求出小车的加速度大小为(        )m/s2(此空保留两位有效数字)。由于他们操作不当得到的a-F关系图象如图所示,其原因是:                     (     )(只答一种情况即可)

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