6.如圖甲所示,輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上,上端放置一小物體(物體與彈簧不連接),初始時物體處于靜止狀態(tài).現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體上,使物體開始向上做勻加速直線運動,拉力F與物體位移x的關(guān)系如圖乙所示(g=10m/s2),則下列結(jié)論正確的是( 。
A.物體與彈簧分離時,彈簧處于壓縮狀態(tài)
B.物體的質(zhì)量為3 kg
C.物體的加速度大小為5 m/s2
D.彈簧的勁度系數(shù)為7.5 N/cm

分析 物體一直勻加速上升,從圖象可以看出,物體與彈簧分離后,拉力為30N;剛開始物體處于靜止狀態(tài),重力和彈力二力平衡;拉力為10N時,彈簧彈力和重力平衡,合力等于拉力,彈簧壓縮量為4cm;根據(jù)以上條件列式分析即可.

解答 解:A、物體與彈簧分離時,彈簧恢復原長,故A錯誤;
B、C、D、剛開始物體處于靜止狀態(tài),重力和彈力二力平衡,有:
mg=kx…①
拉力F1為10N時,彈簧彈力和重力平衡,合力等于拉力,根據(jù)牛頓第二定律,有:
F1+kx-mg=ma…②
物體與彈簧分離后,拉力F2為30N,根據(jù)牛頓第二定律,有:
F2-mg=ma…③
代入數(shù)據(jù)解得:
m=2kg,k=500N/m=5N/cm,a=5m/s2
故C正確,BD錯誤;
故選:C.

點評 本題關(guān)鍵是由圖象得出一些相關(guān)物理量,然后根據(jù)牛頓第二定律列方程分析求解.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

16.在用電火花計時器研究勻變速直線運動的實驗中,某同學打出了一條紙帶,已知計時器打點的時間間隔為0.02s,他按打點先后順序每5個點取1個計數(shù)點,得到了O、A、B、C、D等幾個計數(shù)點,如圖所示,則相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔為0.1 s.用刻度尺量得點A、B、C、D到O點的距離分別為x1=1.50cm,x2=3.50cm,x3=6.00cm,x4=9.00cm.由此可知,打C點時紙帶的速度大小為0.275m/s.與紙帶相連小車的加速度大小為0.5m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.如圖所示,空間有一垂直紙面向外的磁感應(yīng)強度為0.5T的勻強磁場,一質(zhì)量為0.2kg且足夠長的絕緣木板靜止在光滑水平面上,在木板左端放置一質(zhì)量為m=0.1kg、帶正電q=0.2C的滑塊,滑塊與絕緣木板之間動摩擦因數(shù)為0.5,滑塊受到的最大靜摩擦力可認為等于滑動摩擦力.現(xiàn)對木板施加方向水平向左,大小為F=0.6N的恒力,g取10m/s2.則滑塊(  )
A.開始做勻加速運動,然后做加速度減小的加速運動,最后做勻速直線運動
B.一直做加速度為2m/s2的勻加速運動,直到滑塊飛離木板為止
C.速度為6m/s時,滑塊開始減速
D.最終做速度為10m/s的勻速運動

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.(1)如圖所示是一定質(zhì)量的理想氣體沿直線ABC發(fā)生狀態(tài)變化的p-V圖象.已知A→B的過程中,理想氣體內(nèi)能變化量為250J,吸收的熱量為500J,則由B→C的過程中,氣體溫度降低(選填“升高”或“降低”),放出熱量100J.
(2)在1atm、0℃下,1mol理想氣體的體積均為22.4L.若題(1)中氣體在C時的溫度為27℃,求該氣體的分子數(shù)(結(jié)果取兩位有效數(shù)字).阿伏伽德羅常數(shù)取6.0×1023mol-1

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

1.如圖所示為倉儲公司常采用的“自動化”貨物裝卸裝置,兩個相互垂直的斜面固定在地面上,貨箱A(含貨物)和配重B通過與斜面平行的輕繩跨過光滑滑輪相連.A裝載貨物后從h=8.0m高處由靜止釋放,運動到底端時,A和B同時被鎖定,卸貨后解除鎖定,A在B的牽引下被拉回原高度處,再次被鎖定.已知θ=53°,B的質(zhì)量M為1.0×103kg,A、B與斜面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5,滑動摩擦力與最大靜摩擦力相等,g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6.
(1)為使A由靜止釋放后能沿斜面下滑,其質(zhì)量m需要滿足什么條件?
(2)若A的質(zhì)量m=4.0×103kg,求它到達底端時的速度v;
(3)為了保證能被安全鎖定,A到達底端的速率不能大于12m/s.請通過計算判斷:當A的質(zhì)量m不斷增加時,該裝置能否被安全鎖定.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.如圖所示,直線a和曲線b分別是在平直公路上行駛的汽車a和b的位置-時間(x-t)圖線.由圖可知( 。
A.在t1時刻,a、b兩車的運動方向相同
B.在t2時刻,a、b兩車的運動方向相反
C.在t1到t2這段時間內(nèi),b車的速率先減少后增加
D.在t1到t2這段時間內(nèi),b車的速率一定比a車的大

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.為了驗證機械能守恒定律,某同學在墻壁上固定了豎直的標尺,讓小鋼球在標尺附近無初速釋放,然后啟動數(shù)碼相機的連拍功能,連拍兩張照片的時間間隔為T,得到了如圖所示的照片.測量出A、B、C、D、E相鄰兩點間的距離依次為L1、L2、L3、L4,當?shù)刂亓铀俣葹間.
(1)為了獲得鋼球在C位置的動能,需要求得經(jīng)C位置時的速度vc,則vc=$\frac{{L}_{2}+{L}_{3}}{2T}$.
(2)鋼球經(jīng)E位置時的速度表示為C.(填序號)
A.vE=4gT    B.vE=$\sqrt{2g({L}_{1}+{L}_{2}+{L}_{3}+{L}_{4})}$  C.vE=$\frac{2{L}_{4}+{L}_{3}-{L}_{2}}{2T}$
(3)用B、E兩點驗證鋼球的機械能是否相等,實際得到的關(guān)系式為 $\frac{1}{2}$mvE2-$\frac{1}{2}$mvB2<mg(L2+L3+L4)(填“>”、“<”或“=”),原因是鋼球下落過程中受到阻力.

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15.如圖所示,水平圓盤可以通過圓心的豎直軸OO′轉(zhuǎn)動,質(zhì)量相等的A、B兩物塊(均可視為質(zhì)點)放在水平圓盤上,它們之間用一根細線相連,且細線通過圓盤的圓心,物塊A到圓心的距離為r.物塊B到圓心的距離為2.5r.已知兩物塊與圓盤間的動摩擦因數(shù)均為μ,兩物塊與圓盤間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.現(xiàn)使圓盤開始轉(zhuǎn)動,且使其角速度ω由0逐漸增大,重力加速度為g,在A、B兩物塊相對圓盤沒有滑動之前,下列說法正確的是( 。
A.無論ω取何值,兩物塊所受的摩擦力都指向圓心
B.當角速度?≤$\sqrt{\frac{2μg}{5r}}$時,細線不存在彈力
C.當角速度?=$\sqrt{\frac{2μg}{3r}}$時,物塊A與圓盤間不存在摩擦力
D.當角速度?>$\sqrt{\frac{μg}{r}}$時,兩物塊將相對圓盤滑動

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.如圖所示,有A,B兩個小球,在A球從距地面高度為h處自由下落的同時,將B球從地面以某一初速度豎直向上拋出,兩球沿同一豎直線運動.重力加速度為g,忽略空氣阻力,若B球在下落過程中與A球相遇,求B球初速度的取值范圍.

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