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如图所示,在倾角为θ=30°的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B,它们的质量均为m,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态.现开始用一沿斜面方向的力F拉物块A使之向上匀加速运动,当物块B刚要离开C时F的大小恰为2 mg.问:从F开始作用到物块B刚要离开C这一过程中的加速度a及时间t.


解析:令x1表示未加F时弹簧的压缩量,由胡克定律可知

mgsin θ=kx1

令x2表示B刚要离开C时弹簧的伸长量,a表示此时A的加速度,由胡克定律和牛顿第二定律可知

kx2=mgsin θ

F-mgsin θ-kx2=ma

将F=2mg和θ=30°代入以上各式,解得a=g

由x1+x2=at2,解得t=.

答案:g 

点评 要注意分析弹簧的初、末状态并画出压缩、原长和拉伸三种情景,根据草图得到物体位移与弹簧形变量的关系,同时需要注意弹簧受力的临界状态.


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验如图,图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为.当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致.每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.

(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和________电源(填“交流”或“直流”).

(2)实验中,小车会受到摩擦阻力的作用,可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力,则下面操作正确的是______

A.放开小车,能够自由下滑即可

B.放开小车,能够匀速下滑即可

C.放开拖着纸带的小车,能够自由下滑即可

D.放开拖着纸带的小车,能够匀速下滑即可

(3)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是______

A.橡皮筋处于原长状态 B.橡皮筋仍处于伸长状态

C.小车在两个铁钉的连线处 D.小车已过两个铁钉的连线

(4)在正确操作情况下,打在纸带上的点并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的________部分进行测量(根据下面所示的纸带回答).

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科目:高中物理 来源: 题型:


某同学用200 N的力将质量为0.44 kg的足球踢出,足球以10 m/s的初速度沿水平草坪滚出60 m后静止,则足球在水平草坪上滚动过程中克服阻力做的功是

A.4.4 J             B.22 J                 C.132 J            D.12000 J

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科目:高中物理 来源: 题型:


放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系如图(甲)所示,物块速度v与时间t的关系如图(乙)所示.取重力加速度g=10 m/s2.由此两图线可以得出物块(  )

A.质量为1.5 kg

B.与地面之间的动摩擦因数为0.2

C.在t=3 s时刻的加速度为2 m/s2

D.在t=3 s时刻的速度为3 m/s

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,在前进的车厢的竖直后壁上放一个物体,物体与壁间的动摩擦因数为μ,要使物体不下滑,车厢至少应以多大的加速度前进(  )

A.g/μ  B.gμ    C.μ/g  D.g

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图(甲)为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.

平衡小车所受的阻力的操作:取下   ,把木板不带滑轮的一端垫高;接通打点计时器电源,轻推小车,让小车拖着纸带运动.如果打出的纸带如图(乙)所示,则应   (填“减小”或“增大”)木板的倾角,反复调节,直到纸带上打出的点迹   为止. 

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科目:高中物理 来源: 题型:


下列说法错误的是(     ).

A.-10 J的功大于+5 J的功

B.功是标量,正、负表示动力做功还是阻力做功

C.一个力对物体做了负功,则说明这个力一定阻碍物体的运动

D.功是矢量,正、负表示方向

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如图所示,一轻质弹簧固定在水平地面上,O点为弹簧原长时上端的位置,一个质量为m的物体从O点正上方的A点由静止释放落到弹簧上,物体压缩弹簧到最低点B 后向上运动.则以下说法正确的是

A.物体落到O点后,立即做减速运动

B.物体从O点运动到B点,动能先增大后减小

C.物体在B点的速度为零,加速度为零

D.在整个过程中,物体m机械能守恒

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科目:高中物理 来源: 题型:


一横波在某一时刻的图象如图所示,其波速为5m/s,在处有一质点A,下列说法正确的是【 】

A.此波的频率为5Hz

B.质点A的振幅为0

C.此波的波长为2m

D.此波的周期为0.8s


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