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如图所示,质量为M倾角为α的斜面体(斜面光滑且足够长)放在粗糙的水平地面上,底部与地面的动摩擦因数为μ,斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为l的轻质弹簧相连,弹簧的另一端连接着质量为m的物块。压缩弹簧使其长度为时将物块由静止开始释放,且物块在以后的运动中,斜面体始终处于静止状态。重力加速度为

(1)求物块处于平衡位置时弹簧的长度;
(2)选物块的平衡位置为坐标原点,沿斜面向下为正方向建立坐标轴,用x表示物块相对于平衡位置的位移,证明物块做简谐运动;
(3)求弹簧的最大伸长量;
(4)为使斜面始终处于静止状态,动摩擦因数μ应满足什么条件(假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力)?

(1) (2)见解析(3) (4)

解析

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等等.以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是(  )
A、在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫假设法
B、根据速度定义式v=
△x
△t
,当△t非常非常小时,
△x
△t
就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法
C、在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,该实验应用了控制变量法
D、在推导匀变速运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法

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科目:高中物理 来源: 题型:

关于时间和时刻,下列说法正确的是(  )
A、物体在5秒时指的是物体在5秒末时,指的是时刻B、物体在5秒内指的是物体在4秒末到5秒末这1秒的时间C、物体在第5秒内指的是物体在4秒末到5秒末这1秒的时间D、第4秒末就是第5秒初,指的是时刻

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科目:高中物理 来源: 题型:

有四个在一条直线上都做匀速直线运动的物体,它们的速度分别如下,则其中速度最大的是(  )
A、10m/sB、54km/hC、-20m/sD、0.72km/min

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

如图所示,一个质量为m,顶角为的直角劈和一个质量为M的长方形木块,夹在两竖直墙之间,不计摩擦,则M对左墙压力的大小为___________

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

关于力学单位制,下列说法正确的是  

A.kg、m、s都是基本单位
B.kg、m/s、N都是导出单位
C.在国际单位制中,质量的单位可以是kg,也可以是g
D.只有在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式才是F=ma

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,水平地面上一个质量M="4.0" kg、长度L="2.0" m的木板,在F="8.0" N的水平拉力作用下,以v0="2.0" m/s的速度向右做匀速直线运动.某时刻将质量m="l.0" kg的物块(物块可视为质点)轻放在木板最右端。

(1)若物块与木板间无摩擦,求木板的加速度及物块离开木板所需的时间;
(2)若物块与木板间有摩擦,且物块与木板间的动摩擦因数和木板与地面间的动摩擦因数相等,求将物块放在木板上后,经过多长时间木板停止运动。(结果保留二位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(15分)如图所示,质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数,在木板的左端放置一个质量为m=1kg,大小可忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数,取g=10m/s2,试求:

(1)若木板长L=1m,在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N,经过多长时间铁块运动到木板右端
(2)若在铁块上加一个大小从零开始均匀增加的水平向右的力F,通过分析和计算后,请在图中画出铁块受到木板的摩擦力随拉力F大小变化的图像。(设木板足够长)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,一质量不计的轻质弹簧竖立在地面上,弹簧的上端与盒子A连接在一起,下端固定在地面上。盒子内装一个光滑小球,盒子内腔为正方体,一直径略小于此正方体边长的金属圆球B恰好能放在盒内,已知弹簧的劲度系数k=400N/m,A和B的质量均为2kg,将A向上提高使弹簧从自由长度开始伸长10cm后,从静止释放,不计空气阻力,A和B一起做竖直方向的简谐运动。取g = 10m/s2。已知弹簧处在弹性限度内,对于同一弹簧,其弹性势能只决定于其形变的大小。试求:

(1)在平衡位置时弹簧的压缩量和盒子A的振幅
(2)盒子A运动到最高点时,A对B的作用力方向(不要求写出判断的理由);
(3)小球B的最大速度

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