如圖(a)所示,水平面上質(zhì)量相等的兩木塊A、B用一輕彈簧相連接,整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài).現(xiàn)用一豎直向上的力F拉動(dòng)木塊A,使木塊A向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),如圖(b)所示.研究從力F剛作用在木塊A的瞬間到木塊B剛離開(kāi)地面的瞬間的這個(gè)過(guò)程,并且選定這個(gè)過(guò)程中木塊A的起始位置為坐標(biāo)原點(diǎn),則下列圖象中可以表示力F和木塊A的位移x之間關(guān)系的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】分析:以木塊A為研究對(duì)象,分析受力情況,根據(jù)牛頓第二定律得出F與A位移x的關(guān)系式,再選擇圖象.
解答:解:設(shè)原來(lái)系統(tǒng)靜止時(shí)彈簧的壓縮長(zhǎng)度為x,當(dāng)木塊A的位移為x時(shí),彈簧的壓縮長(zhǎng)度為(x-x),彈簧的彈力大小為k(x-x),根據(jù)牛頓第二定律得
F+k(x-x)-mg=ma
得到,F(xiàn)=kx-kx+ma+mg,
又kx=mg,
則得到F=kx+ma
可見(jiàn)F與x是線性關(guān)系,當(dāng)x=0時(shí),kx+ma>0.
故選A.
點(diǎn)評(píng):本題根據(jù)牛頓第二定律得到F與x的解析式,再選擇圖象是常用的思路.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2009?武昌區(qū)模擬)如圖(a)所示,水平面上質(zhì)量相等的兩木塊A、B用一輕彈簧相連接,整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài).現(xiàn)用一豎直向上的力F拉動(dòng)木塊A,使木塊A向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),如圖(b)所示.研究從力F剛作用在木塊A的瞬間到木塊B剛離開(kāi)地面的瞬間的這個(gè)過(guò)程,并且選定這個(gè)過(guò)程中木塊A的起始位置為坐標(biāo)原點(diǎn),則下列圖象中可以表示力F和木塊A的位移x之間關(guān)系的是( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖(a)所示,水平放置的平行金屬板AB間的距離d=0.1m,板長(zhǎng)L=0.3m,在金屬板的左端豎直放置一帶有小孔的擋板,小孔恰好位于AB板的正中間.距金屬板右端x=0.5m處豎直放置一足夠大的熒光屏.現(xiàn)在AB板間加如圖(b)所示的方波形電壓,已知 U0=1.0×102V.在擋板的左側(cè),有大量帶正電的相同粒子以平行于金屬板方向的速度持續(xù)射向擋板,粒子的質(zhì)量m=1.0×10-7kg,電荷量q=1.0×10-2C,速度大小均為v0=1.0×104m/s.帶電粒子的重力不計(jì).求:
(1)在t=0時(shí)刻進(jìn)入的粒子射出電場(chǎng)時(shí)豎直方向的速度
(2)熒光屏上出現(xiàn)的光帶長(zhǎng)度
(3)若撤去擋板,同時(shí)將粒子的速度均變?yōu)関=2.0×104m/s,則熒光屏上出現(xiàn)的光帶又為多長(zhǎng)?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2011?閘北區(qū)二模)如圖(a)所示,水平面上有兩根很長(zhǎng)的平行導(dǎo)軌,間距為L(zhǎng),導(dǎo)軌間有豎直方向等距離間隔的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1和B2,B1和B2的方向相反,大小相等,即B1=B2=B.導(dǎo)軌上有矩形金屬框abcd,其總電阻為R,質(zhì)量為m,框的寬度ab與磁場(chǎng)間隔相同.開(kāi)始時(shí),金屬框靜止不動(dòng),當(dāng)兩勻強(qiáng)磁場(chǎng)同時(shí)以速度v1沿直導(dǎo)軌勻速向左運(yùn)動(dòng)時(shí),金屬框也會(huì)隨之開(kāi)始沿直導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng),同時(shí)受到水平向右、大小為f的恒定阻力,并很快達(dá)到恒定速度.求:
(1)金屬框所達(dá)到的恒定速度v2
(2)金屬框以恒定速度運(yùn)動(dòng)時(shí),單位時(shí)間內(nèi)克服阻力所做的功
(3)當(dāng)金屬框達(dá)到恒定速度后,為了維持它的運(yùn)動(dòng),磁場(chǎng)必須提供的功率
(4)若t=0時(shí)勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1和B2同時(shí)由靜止開(kāi)始沿直導(dǎo)軌向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)較短時(shí)間后,金屬框也做勻加速直線運(yùn)動(dòng),其v-t關(guān)系如圖(b)所示,已知在時(shí)刻t金屬框的瞬時(shí)速度大小為vt,求金屬框做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖(a)所示,水平放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌,間距L=0.3m.導(dǎo)軌左端連接R=0.6Ω的電阻.區(qū)域abcd內(nèi)存在垂直與導(dǎo)軌平面的B=0.6T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)區(qū)域?qū)扗=0.2m.細(xì)金屬棒A1和A2用長(zhǎng)為2D=0.4m的輕質(zhì)絕緣桿連接,放置在導(dǎo)軌平面上,并與導(dǎo)軌垂直.每根金屬棒在導(dǎo)軌間的電阻均為r=0.3Ω,導(dǎo)軌電阻不計(jì).使金屬棒以恒定的速度v=1.0m/s沿導(dǎo)軌向右穿越磁場(chǎng).計(jì)算從金屬棒A1進(jìn)入磁場(chǎng)(t=0)到A2離開(kāi)磁場(chǎng)的時(shí)間內(nèi),不同時(shí)間段通過(guò)電阻R的電流強(qiáng)度,并在圖(b)中畫出.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2009?徐匯區(qū)二模)如圖(a)所示,水平放置的汽缸內(nèi)封閉有體積為0.6m3的理想氣體,已知此時(shí)汽缸內(nèi)的氣體溫度為300K,氣體壓強(qiáng)與外界大氣壓強(qiáng)相等為p0=1.0×105Pa,封閉氣體的光滑活塞面積為10-4m3.緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體,并在活塞上加以適當(dāng)?shù)耐饬,氣體經(jīng)歷了如圖(b)所示的狀態(tài)變化,求:

(1)當(dāng)溫度上升到450K的狀態(tài)B時(shí),缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)pB;
(2)當(dāng)氣體處于狀態(tài)B時(shí),加在活塞上的外力F的大小和方向;
(3)當(dāng)溫度上升到600K的狀態(tài)C時(shí),缸內(nèi)氣體的體積VC

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