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如图所示,

倾角为θ的固定光滑斜面底部有一垂直斜面的固定档板C.劲度系数为k1的轻弹簧两端分别与挡板C和质量为m的物体B连接,劲度系数为k2的轻弹簧两端分别与B和质量也为m的物体A连接,轻绳通过光滑滑轮QA和一轻质小桶P相连,轻绳AQ段与斜面平行,AB均静止.现缓慢地向小桶P内加入细沙,当k1弹簧对挡板的弹力恰好为零时,求:

(1)小桶P内所加入的细沙质量;

(2)小桶下降的距离.


初始状态,弹簧k2被压缩,对A由于轻质小桶无拉力,斜面方向受力平衡则有

mgsinθk2x2

弹簧k1被压缩,对B沿斜面方向受到自身重力沿斜面向下的分力以及弹簧k2向下的弹力和弹簧k1向上的弹力,根据平衡有mgsinθk2x2k1x1

当弹簧k1对挡板的弹力恰好为零时,k1恢复原长,k2被拉长,对B保持平衡有mgsinθk2x2

A拉力F沿斜面向上,弹簧弹力向下,所以

Fmgsinθk2x2

P FMg

(1)故细沙的质量为M=2msinθ

(2)小桶下降的距离

xx1x2x2=2mgsinθ/k1+2mgsinθ/k2.

答案:(1)2msinθ (2)2mgsinθ/k1+2mgsinθ/k2


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


实验室有一块长方体透明介质,截面如图中ABCD所示。AB的长度为l1AD的长度为l2,且ABAD边透光,而BCCD边不透光,且射到这两个边的光线均被全部吸收。现让一平行光束以入射角θ1射到AB面上,经折射后AD面上有光线射出,甲、乙两同学分别用不同方法测量该长方体介质的折射率。

 

(1)甲同学的做法是:保持射到AB面上光线的入射角不变,用遮光板由A点沿AB缓慢推进,遮光板前端推到P时,AD面上恰好无光线射出,测得AP的长度为l3,则长方体介质的折射率可表示为n=________。

(2)乙同学的做法是:缓慢调节射到AB上光线的入射角,使AD面也恰好无光线射出,测得此时射到AB面上光线的入射角为θ2,则长方体介质的折射率可表示为n=________。

(3)θ1θ2的关系为:θ1________θ2(填“<”“>”或“=”)。

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科目:高中物理 来源: 题型:


质量为m的木块静止在光滑水平面上从t=0开始,将一个大小为F与水平方向成θ角的恒力作用在木块上,在tt1时刻力F的功率是(  )

A.F2t1cos2θ/(2m)                                    B.F2tcos2θ/(2m)

C.F2t1cos2θ/m                                         D.F2tcos2θ/m

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科目:高中物理 来源: 题型:


一平行板电容器长l=10 cm,宽a=8 cm,板间距d=4 cm,在板左侧有一足够长的“狭缝”离子源,沿着两板中心平面,连续不断地向整个电容器射入离子,它们的均为5×1011 kg/C,速度均为4×106 m/s,距板右端处有一屏,如图(甲)所示,如果在平行板电容器的两极板间接上如图(乙)所示的交变电压,由于离子在电容器中运动所用的时间远小于交变电压的周期,故离子通过电场的时间内电场可视为匀强电场.试求:

(1)离子打在屏上的区域面积;

(2)在一个周期内,离子打到屏上的时间.

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,

固定的半球面右侧是光滑的,左侧是粗糙的,O点为球心,AB为两个完全相同的小物块(可视为质点),小物块A静止在球面的左侧,受到的摩擦力大小为F1,对球面的压力大小为N1;小物块B在水平力F2作用下静止在球面的右侧,对球面的压力大小为N2,已知两小物块与球心连线和竖直方向的夹角均为θ,则(  )

A.F1F2=cosθ∶1                              B.F1F2=sinθ∶1

C.N1N2=cos2θ∶1                            D.N1N2=sin2θ∶1

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,两个带有同种电荷的小球,用绝缘细线悬挂于O点,若q1>q2l1>l2,平衡时两球到过O点的竖直线的距离相等,则(  )

A. m1>m2

B. m1m2

C. m1<m2

D. 无法确定

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科目:高中物理 来源: 题型:


x轴上有两点电荷Q1Q2Q1Q2之间各点对应的电势高低如图中的曲线所示,规定无限远处电势为零,下列推理与图象信息不符合的是(  )

A. Q1一定大于Q2

B. Q1Q2一定是同种电荷,但不一定是正电荷

C. 电势最低处P点的电场强度为0

D. Q1Q2之间各点的电场方向都指向P

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,有两根竖直放置的平行导轨ABCD.导轨上放有质量为m的金属棒MN,棒与导轨间的动摩擦因数为μ.现从t=0时刻起,给棒通以图示方向的电流,且电流强度与时间成正比,即Ikt,其中k为恒量.若金属棒与导轨始终垂直,则在下列图所示的表示棒所受的摩擦力随时间变化的四幅图中,正确的是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:


一质量为m的滑块在粗糙水平面上滑行,通过频闪照片分析得知,滑块在最初2 s内的位移是最后2 s内位移的两倍,且已知滑块最初1 s内的位移为2.5 m,由此可求得(  )

A.滑块的加速度为5 m/s2

B.滑块的初速度为5 m/s

C.滑块运动的总时间为3 s

D.滑块运动的总位移为4.5 m

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