8.如圖所示為一傾角為θ的粗糙傳送帶,兩個(gè)輕質(zhì)彈簧之間有一質(zhì)量為m的光滑重物A,最下端掛一質(zhì)量為4m的重物B,兩彈簧的勁度系數(shù)分別為k1、k2(k1=k,k2=2k).開(kāi)始時(shí)傳送帶靜止不動(dòng),重物B不受傳送帶的摩擦力.現(xiàn)讓傳送帶開(kāi)始沿順時(shí)針?lè)较蚓徛丶铀俎D(zhuǎn)動(dòng),直至兩彈簧的總長(zhǎng)度等于兩彈簧的原長(zhǎng)之和時(shí)保持轉(zhuǎn)速恒定不變,彈簧始終在彈性限度范圍內(nèi).求;
(1)當(dāng)傳送帶靜止不動(dòng)時(shí)兩彈簧各自伸長(zhǎng)了多少?
(2)當(dāng)傳送帶的轉(zhuǎn)速達(dá)到恒定不變時(shí),A、B分別向上移動(dòng)了多大的距離?
(3)傳送帶和重物B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為多大?

分析 (1)分別對(duì)兩個(gè)物體減小受力分析,結(jié)合共點(diǎn)力平衡的條件即可求出;
(2)由題,兩彈簧的總長(zhǎng)等于兩彈簧的原長(zhǎng)之和,則知,k1的伸長(zhǎng)量與k2的壓縮量相等,由m1重物平衡可求出k1輕彈簧的形變量;先求出k1原來(lái)的伸長(zhǎng)量,再由幾何關(guān)系求出m1上移的距離;
(3)當(dāng)上面彈簧處于原長(zhǎng)時(shí),對(duì)B物體受力分析,根據(jù)胡克定律和平衡條件列式求解.

解答 解:(1)傳送帶靜止不動(dòng)時(shí),在沿斜面的方向上,有:
k2x2=m2gsinθ    ①
所以:${x}_{2}=\frac{{m}_{2}gsinθ}{{k}_{2}}=\frac{4mgsinθ}{2k}=\frac{2mgsinθ}{k}$
k2x2+m1gsinθ=k1x1
所以:${x}_{1}=\frac{{m}_{1}gsinθ+{m}_{2}gsinθ}{{k}_{1}}=\frac{5mgsinθ}{k}$
(2)當(dāng)傳送帶向上運(yùn)動(dòng)時(shí),當(dāng)兩彈簧的總長(zhǎng)度等于兩彈簧原長(zhǎng)之和時(shí),k1的伸長(zhǎng)量與k2的壓縮量相等,設(shè)為x,則對(duì)m1有:
k1x+k2x=m1gsinθ   ③
得:x=$\frac{{m}_{1}gsinθ}{{k}_{1}+{k}_{2}}=\frac{mgsinθ}{3k}$
又由于m1向上的位移:d1=x1-x     ④
m2向上的位移:d2=x2+x1
由①②③④⑤得:
$mjbub7y_{1}=\frac{14mgsinθ}{3k}$;$d6er0ew_{2}=\frac{7mgsinθ}{3k}$     ⑥
(3)當(dāng)重新平衡后,m2受到的摩擦力的方向向上,彈簧的彈力的方向向下,對(duì)m2有:
f=k2x+m2gsinθ     ⑦
又:f=μFN=μm2cosθ     ⑧
由⑦⑧得:μ=$\frac{7}{6}tanθ$
答:(1)當(dāng)傳送帶靜止不動(dòng)時(shí)兩彈簧各自伸長(zhǎng)了$\frac{5mgsinθ}{k}$和$\frac{2mgsinθ}{k}$;
(2)當(dāng)傳送帶的轉(zhuǎn)速達(dá)到恒定不變時(shí),A、B分別向上移動(dòng)了$\frac{14mgsinθ}{3k}$和$\frac{7mgsinθ}{3k}$;
(3)傳送帶和重物B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為$\frac{7}{6}tanθ$.

點(diǎn)評(píng) 本題是平衡條件和胡克定律的綜合應(yīng)用,關(guān)鍵要受力分析,根據(jù)平衡條件列式,不難.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

18.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.在完全失重的情況下,密閉容器內(nèi)的氣體的壓強(qiáng)不為零
B.無(wú)論技術(shù)怎樣改進(jìn),熱機(jī)的效率都不可能達(dá)到100%
C.氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)與單位體積的分子數(shù)和溫度有關(guān)
D.機(jī)械能不可能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,內(nèi)能也不可能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
E.凡是不違背能量守恒定律的實(shí)驗(yàn)構(gòu)想,都是能實(shí)現(xiàn)的

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

19.中國(guó)版“野!奔(jí)重型氣墊船,自重達(dá)540噸,最高速度為108km/h,裝有“M-70”大功率燃?xì)廨啓C(jī),該機(jī)額定輸出功率為8700kW.假設(shè)“野!奔(jí)重型氣墊船在海面航行過(guò)程中所受的阻力Ff與速度v成正比,即Ff=kv.則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( 。
A.“野牛”級(jí)重型氣墊船的最大牽引力為2.9×105N
B.在額定輸出功率下以最高速度航行時(shí),氣墊船所受的阻力為2.9×105N
C.以最高速度一半的速度勻速航行時(shí),氣墊船發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為2175kW
D.從題中給出的數(shù)據(jù),能計(jì)算阻力Ff與速度v的比值k

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.某同學(xué)騎自行車(chē)時(shí),地面對(duì)前輪的摩擦力為F1,對(duì)后輪的摩擦力為Ff1;推自行車(chē)時(shí),地面對(duì)前輪摩擦力為F2,對(duì)后輪的摩擦力為Ff2,則( 。
A.F1與車(chē)前進(jìn)方向相同B.F2與車(chē)前進(jìn)方向相同
C.Ff1與車(chē)前進(jìn)方向相同D.Ff2與車(chē)前進(jìn)方向相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

3.在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中,某小組利用如圖所示的裝置完成實(shí)驗(yàn),橡皮條的一端C固定在木板上,用兩只彈簧測(cè)力計(jì)橡皮條的另一端拉到某一確定的O點(diǎn).
(1)則下列敘述正確的是BD
A.該實(shí)驗(yàn)中CO的拉力是合力,AO和BO的拉力是分力
B.兩次操作必須將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置
C.實(shí)驗(yàn)中AO和BO的力應(yīng)盡可能大
D.在實(shí)驗(yàn)中,彈簧秤必須保持與木板平行,讀數(shù)時(shí)視線(xiàn)要正對(duì)彈簧秤的刻度線(xiàn).
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)讀出兩彈簧秤A、B的讀數(shù)分別為3N和4N,且AO與BO垂直,則CD上的大小為5N.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

13.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.液體沒(méi)有一定的形狀,能夠流動(dòng),說(shuō)明液體分子間的相互作用力和氣體分子間的相互作用力一樣幾乎為零
B.當(dāng)液體與固體接觸時(shí)形成的液體薄層叫附著層,該處的液體分子一定比液體內(nèi)部分子稀疏
C.當(dāng)液晶中電場(chǎng)強(qiáng)度不同時(shí),它對(duì)不同顏色的光的吸收強(qiáng)度不一樣,這樣就能顯示各種顏色,這也是液晶彩電顯示屏顯示彩色的原理
D.物理學(xué)里用空氣中的水蒸氣的壓強(qiáng)與同一溫度時(shí)水的飽和汽壓強(qiáng)的比值來(lái)定義空氣的相對(duì)濕度
E.紙張、棉花、毛巾等物品很容易吸水是因?yàn)槊?xì)現(xiàn)象的原因

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

20.如圖所示,直角邊長(zhǎng)為0.4m的等腰直角斜面體AOB固定在水平地面上,C為斜面的中點(diǎn).一小球從C點(diǎn)正上方與A等高的位置自由落下與斜面碰撞后做平拋運(yùn)動(dòng),不計(jì)碰撞時(shí)的能量損失.
(1)求小球從開(kāi)始下落到落到水平地面上所用的時(shí)間;
(2)以O(shè)B為x軸,OA為y軸,建立xOy坐標(biāo)系小球從坐標(biāo)為(x,y)處自由下落,與斜面碰撞一次后落到B點(diǎn),寫(xiě)出y與x的關(guān)系式.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

17.以下說(shuō)法中正確的有( 。
A.金屬的逸出功隨入射光的頻率增大而增大
B.核力存在于原子核內(nèi)所有核子之間
C.原子核式結(jié)構(gòu)模型是由盧瑟福在α粒子散射實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上提出的
D.氫原子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí),要釋放一定頻率的光子,同時(shí)氫原子的電勢(shì)能減小,電子的動(dòng)能增大
E.放射性元素發(fā)生β衰變時(shí)所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

5.某同學(xué)在使用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn),測(cè)力計(jì)的掛鉤是通過(guò)一塊三角片和彈簧連接的,如圖12甲所示,他覺(jué)得這個(gè)三角片除了用來(lái)掛測(cè)力計(jì)的掛鉤外還有調(diào)整彈簧工作長(zhǎng)度(正常使用時(shí)只有三角片以上的彈簧產(chǎn)生彈力)的作用,在測(cè)力計(jì)不準(zhǔn)時(shí)可以通過(guò)它來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié).
為了研究彈簧的勁度系數(shù)k與其長(zhǎng)度的關(guān)系,他另找一彈簧按圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn):把均勻長(zhǎng)彈簧豎直懸掛,7個(gè)指針P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分別固定在彈簧上距懸點(diǎn)0、10、20、30、40、50、60圈處,通過(guò)旁邊豎直放置的刻度尺,可以讀出指針的位置.P0指向0刻度.設(shè)彈簧下端未掛重物時(shí),各指針的位置記為x0;掛有質(zhì)量為0.100kg的砝碼時(shí),各指針的位置記為x.測(cè)量結(jié)果如表所示:
指針P1P2P3P4P5P6
x0(cm)2.044.066.068.0510.0312.01
x(cm)2.645.267.8110.4012.9815.56
利用所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)一步計(jì)算每一段彈簧的伸長(zhǎng)量,請(qǐng)將下表中的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整.
研究區(qū)域P0P1P0P2P0P3P0P4P0P5P0P6
伸長(zhǎng)量/cm0.601.201.752.352.953.55
在一定的誤差允許范圍內(nèi),由以上數(shù)據(jù)可以得到的結(jié)論是:在相同拉力作用下彈簧的伸長(zhǎng)量與彈簧的原長(zhǎng)成正比,進(jìn)一步分析可知:彈簧的勁度系數(shù)與彈簧原長(zhǎng)成反比.
一把彈簧測(cè)力計(jì)在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn),在校正零點(diǎn)后的測(cè)量值總是大于實(shí)際值,如果需要把它調(diào)準(zhǔn),應(yīng)該調(diào)節(jié)三角片的位置使彈簧的工作長(zhǎng)度變短.

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同步練習(xí)冊(cè)答案