3.如圖所示,放在水平地面上的物體A重G=100N,左側(cè)用輕質(zhì)繩系在墻上,此時張力為零,右側(cè)連著一輕質(zhì)彈簧,已知物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,彈簧的勁度系數(shù)k=25N/cm.在彈簧的右端加一水平拉力F,則:
(1)當(dāng)彈簧伸長1cm時,物體受哪幾個力的作用,各為多大
(2)當(dāng)彈簧伸長2cm時,物體受哪幾個力的作用,各為多大.

分析 (1)先根據(jù)胡克定律計(jì)算出彈簧伸長1cm時的彈力大小,再計(jì)算出物體受到的最大靜摩擦力的大小,比較這兩個數(shù)值,得知物體處于靜止?fàn)顟B(tài),受到靜摩擦力作用,結(jié)合受力平衡可得知靜摩擦力的大。
(2)根據(jù)胡克定律計(jì)算出彈簧伸長2cm時的彈力大小,與最大靜摩擦相比較,得知物體要運(yùn)動,受到的摩擦力與繩子的拉力的和與拉力F大小相等.

解答 解:(1)彈簧的勁度系數(shù)為:k=25N/cm=2500N/m
當(dāng)彈簧伸長1cm時,彈簧的彈力為:F1=kx1=2500×0.01N=25N
物體與地面間的最大靜摩擦力為:fm=μFN 且 FN=G,得:fm=μG=0.4×100=40N
得知:F1<fm
因?yàn)閺椈傻睦π∮谧畲箪o摩擦力,所以物體靜止不動,此時物體受到的靜摩擦力與拉力相等,為:f1=F1=25N
繩子上沒有拉力.物體還受到重力和支持力.支持力與重力大小相等,方向相反,均為100N.
所以物體受到重力100N,支持力100N,彈簧的拉力25N,地面的摩擦力25N.
(2)當(dāng)彈簧伸長2cm時,彈簧的彈力為:
F0=kx2=2500N/m×0.02m=50N
因?yàn)镕2>fm,所以物體此時受到的摩擦力為最大靜摩擦力,為:f2=fm=0.4×100=40N
物體若要保持靜止,還要受到繩子的拉力,根據(jù)共點(diǎn)力的平衡可知,此時的拉力T:T+f2=F
所以:T=F-f2=50-40=10N
所以物體受到重力100N,支持力100N,彈簧的拉力50N,地面的摩擦力40N,繩子的拉力10N.
答:(1)當(dāng)彈簧伸長1cm時,彈物體受到重力100N,支持力100N,彈簧的拉力25N,地面的摩擦力25N;
(2)當(dāng)彈簧伸長2cm時,物體受到重力100N,支持力100N,彈簧的拉力50N,地面的摩擦力40N,繩子的拉力10N.

點(diǎn)評 解答該題要注意判斷摩擦力是靜摩擦力還是滑動摩擦力,當(dāng)物體間沒有相對滑動,有相對滑動的趨勢時,物體受靜摩擦力作用,當(dāng)物體間有相對滑動時,物體將受到的摩擦力為滑動摩擦力.同時要會熟練的應(yīng)用胡克定律計(jì)算彈簧的彈力,注意伸長量與彈簧長度的區(qū)別,還要注意單位換算.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.一根輕繩一端系一小球,另一端固定在O點(diǎn),在O點(diǎn)有一個能測量繩的拉力大小的力傳感器,讓小球繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,由傳感器測出拉力F隨時間t變化圖象如圖2所示,已知小球在最低點(diǎn)A的速度vA=6m/s,小球的質(zhì)量為m=0.2kg,求(  )
A.小球做圓周運(yùn)動的周期T為1sB.小球做圓周運(yùn)動的周期T為2s
C.小球的最小向心力為2 ND.輕繩的長度L為$\frac{18}{35}$m

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.下列四幅圖涉及到不同的物理知識,其中說法正確的是(  )
A.圖甲:光電效應(yīng)中,光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比
B.圖乙:鈾核裂變中放出新的中子又引起新的裂變,形成鏈?zhǔn)椒磻?yīng)
C.圖丙:氫原子能級是分立的,但原子發(fā)射光子的頻率是連續(xù)的
D.圖。翰榈峦送ㄟ^α粒子散射實(shí)驗(yàn),提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型,并估算出原子核的大小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.如圖,建筑工人用恒力F推運(yùn)料車在水平地面上勻速前進(jìn),F(xiàn)與水平方向成30°角,運(yùn)料車和材料的總重為G,下列說法正確的是( 。
A.建筑工人受摩擦力方向水平向左B.建筑工人受摩擦力大小為G
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.如圖甲所示,某同學(xué)將一端固定有滑輪的長木板水平放置在桌面上,利用鉤碼通過細(xì)線水平拉木塊,讓木塊從靜止開始運(yùn)動,利用打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上記錄木塊的運(yùn)動情況,如圖乙所示,其中O點(diǎn)為紙帶上紀(jì)錄到的第一個點(diǎn),A、B、C是該同學(xué)在紙帶上所取的一些點(diǎn),圖乙所標(biāo)明的數(shù)據(jù)為A、B、C各點(diǎn)到O點(diǎn)和距離.已知打點(diǎn)計(jì)時器所用交流電的頻率f=50Hz.(以下計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

(1)打點(diǎn)計(jì)時器打下B點(diǎn)時木塊的速度vB=0.78m/s,木塊移動的加速度a=0.39m/s2
(2)接著,該項(xiàng)同學(xué)利用天平測量出鉤碼的質(zhì)量m=0.10kg和木塊的質(zhì)量M=0.40kg,根據(jù)給出的和已經(jīng)算出的數(shù)據(jù),該項(xiàng)同學(xué)分別應(yīng)用不同方法計(jì)算出木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ.請寫出主要方程和最后結(jié)果(忽略滑輪質(zhì)量和滑輪阻力,取g=10m/s2).
方法一:主要方程式mg$\overline{OB}$-$μMg\overline{OB}$=$\frac{1}{2}(m+M){v}_{B}^{2}$(用字母表示);結(jié)果μ=0.20;
方法二:主要方程式mg-f=(M+m)a(用字母表示);結(jié)果μ=0.20.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.下列所述的情況,哪一種可以肯定鋼棒沒有磁性( 。
A.將鋼棒的一端接近磁針的北極,兩者互相吸引,再將鋼棒的這端接近磁針的南極,兩者互相排斥
B.將鋼棒的一端接近磁針的北極,兩者互相吸引;再將鋼棒的另一端接近磁針的北極,兩者仍互相吸引
C.將鋼棒的一端接近磁針的北極,兩者互相吸引,再將鋼棒的另一端接近磁針的南極兩者仍互相吸引
D.將鋼棒的一端接近磁針的北極,兩者互相排斥

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.根據(jù)學(xué)過的物理知識判斷,下列說法中錯誤的是( 。
A.小轎車車尾的導(dǎo)電鏈?zhǔn)菫榱朔乐轨o電積聚
B.洗衣機(jī)的脫水筒是利用離心現(xiàn)象把附著在衣服上的水分甩掉
C.乘坐汽車時要系好安全帶,這是為了防止汽車突然加速而對乘客造成傷害
D.夜間高壓線周圍有時會出現(xiàn)一層綠色光暈,俗稱電暈,這是一種微弱的尖端放電

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

12.如圖所示,間距l(xiāng)=0.3m的平行金屬導(dǎo)軌a1b1c1和a2b2c2分別固定在兩個豎直面內(nèi).在水平面a1b1b2a2區(qū)域內(nèi)和傾角θ=37°的斜面c1b1b2c2區(qū)域內(nèi)分別有磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=0.4T、方向豎直向上和B2=1T、方向垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場.阻值R=0.3Ω、質(zhì)量m1=0.1kg、長為l的相同導(dǎo)體桿K、S、Q分別放置在導(dǎo)軌上,S桿的兩端固定在b1、b2點(diǎn),K、Q桿可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動且始終接觸良好.一端系于K桿中點(diǎn)的輕繩平行于導(dǎo)軌繞過輕質(zhì)定滑輪自然下垂,繩上穿有質(zhì)量m2=0.05kg的小環(huán).已知小環(huán)以a=6m/s2的加速度沿繩下滑,K桿保持靜止,Q桿在垂直于桿且沿斜面向下的拉力F作用下勻速運(yùn)動.不計(jì)導(dǎo)軌電阻和滑輪摩擦,繩不可伸長.取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:

(1)小環(huán)所受摩擦力的大;
(2)K桿中的電流大小I1;
(3)Q桿所受拉力的瞬時功率.

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13.有甲、乙兩個完全相同的帶電小球(可視為點(diǎn)電荷),甲球的帶電量為q1=1.0×10-5C,乙球的帶電量為q2=-9.0×10-5C,當(dāng)兩個小球相距3m時,它們間的靜電力大小是多少?是斥力還是引力?
若把它們相互接觸后再放回原處,它們間的靜電力大小是多少?是斥力還是引力?(靜電力常量k=9.0×109Nm2/C2

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