4.如圖所示,用滿足胡克定律的兩根完全相同的彈性繩,將A、B兩個(gè)小球懸掛在小車的架子上,已知A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量,系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),現(xiàn)使小車從靜止開始向左加速,加速度從零開始逐漸增大到某一值,然后保持此值,小球穩(wěn)定地偏離豎直方向某一角度(彈性繩在彈性限度內(nèi));與兩球穩(wěn)定在豎直位置相比,小球的高度  ( 。
A.A球的高度一定降低
B.兩球的高度可能均不變
C.兩球的高度均升高,但A球升高的高度比B球大
D.兩球的高度均升高,但A球升高的高度與B球相等

分析 小車與小球向左做加速度運(yùn)動,由牛頓第二定律求出加速度,由胡克定律求出彈性繩的伸長量,然后求出小球高度的變化量,再分析答題.

解答 解:設(shè)彈性繩的原長為L,球的質(zhì)量為m,車與球靜止時(shí),由平衡條件得:mg=kx,彈性繩的伸長量:x=$\frac{mg}{k}$,
車與球向左加速運(yùn)動時(shí),設(shè)彈性繩與豎直方向夾角為θ,對球,由牛頓第二定律得:mgtanθ=ma,解得:a=gtanθ,
由于兩球的加速度相等,則兩球與豎直方向的夾角θ相等,彈性繩的拉力:T=$\frac{mg}{cosθ}$=kx′,彈性繩的伸長量:x′=$\frac{mg}{kcosθ}$,
小球高度的變化量:△h=L+x-(L+x′)cosθ=L(1-cosθ),則兩球都升高,由△h=L(1-cosθ)可知,
兩球升高的高度與球的質(zhì)量無關(guān),兩球升高的高度相同,故ABC錯誤,D正確;
故選:D.

點(diǎn)評 本題考查了判斷球的高度變化情況、比較兩球升高的高度間的關(guān)系,分析清楚題意、應(yīng)用牛頓第二定律與胡克定律即可解題.

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

19.2013年12月2日,“嫦娥三號”探測器順利發(fā)射升空,在探測器上升過程中,其重力做功和重力勢能變化的情況為( 。
A.重力做正功,重力勢能減小B.重力做正功,重力勢能增加
C.重力做負(fù)功,重力勢能減小D.重力做負(fù)功,重力勢能增加

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.如圖所示,小球沿足夠長的斜面向上做勻變速運(yùn)動,依次經(jīng)a、b、c、d到達(dá)最高點(diǎn)e.已知ab=bd=6m,bc=1m,小球從a到c和從c到d所用的時(shí)間都是2s,設(shè)小球經(jīng)b、c時(shí)的速度分別為vb、vc,則( 。
A.vb=$\sqrt{8}$ m/sB.vc=6 m/s
C.xde=3 mD.從d到e所用時(shí)間為4 s

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.如圖所示,一個(gè)厚度不計(jì)的圓環(huán)A,緊套在長度為L的圓柱體B的上端,A、B兩者的質(zhì)量均為m.A與B之間的最大靜摩擦力與滑動摩擦力相同,其大小為kmg(k>1).A、B由離地H高處由靜止開始落下,觸地后能豎直向上彈起,觸地時(shí)間極短,且能量損失,A環(huán)運(yùn)動過程中未落地.則下列說法正確的是( 。
A.B與地第一次碰撞后,B上升的最大高度是$\frac{H}{k+1}$
B.B與地第一次碰撞后,B上升的最大高度是$\frac{H}{k-1}$
C.B與地第一次碰撞后,當(dāng)A與B剛相對靜止時(shí),B離地面的高度是$\frac{H(k-1)}{{k}^{2}}$
D.B與地第一次碰撞后,當(dāng)A與B剛相對靜止時(shí),B離地面的高度是$\frac{H(k+1)}{{k}^{2}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.沿直線運(yùn)動的物體,第1s內(nèi)的位移是0.2m,第3s內(nèi)的位移也是0.2m.因此,物體的運(yùn)動是( 。
A.變速運(yùn)動B.勻速運(yùn)動C.加速運(yùn)動D.可能是勻速運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

9.某學(xué)習(xí)小組在做“探究力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn).
(1)他們的實(shí)驗(yàn)步驟分別是:
A.在豎直放置的方木板上固定一張白紙,用圖釘把橡皮條的一端固定在方木板上,另一端拴上兩個(gè)繩套,通過細(xì)繩同時(shí)用兩個(gè)彈簧測力計(jì)沿方木板平面平行的方向互成角度地拉橡皮條,使細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O點(diǎn),在白紙上用鉛筆記下O點(diǎn)的位置和讀出兩個(gè)彈簧測力計(jì)的示數(shù)F1和F2,如圖甲所示.
B.只用一只彈簧測力計(jì),通過細(xì)繩拉橡皮條,讀出此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)F'同時(shí)記下細(xì)繩的方向.
請指出以上步驟中的錯誤或疏漏:
A中是沒有記錄兩拉力的方向.
B中是沒有說明要把結(jié)點(diǎn)拉至O點(diǎn).

(2)該學(xué)習(xí)小組糾正了(1)中的問題后,在某次實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)彈簧測力計(jì)的拉力Fa=4N、Fb=3N 圖甲中的OA沿豎直線,則圖乙中的Fa、Fb與水平方向的夾角分別為β 和 α,它們一定滿足cos α:cos β=4:3.
(3)該實(shí)驗(yàn)小組想創(chuàng)新一下該實(shí)驗(yàn),用如圖丙所示的貼有白紙的木板豎直放置,彈簧測力計(jì)A掛在固定于木板上的P點(diǎn),下端用細(xì)線掛一重物M. 他們想用此實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”,下列關(guān)于此實(shí)驗(yàn)的說法中正確的是ABC.
A.應(yīng)測量重物M所受的重力
B.拉線方向應(yīng)與豎直木板平面平行
C.圖丁中F'表示用一個(gè)測力計(jì)測出來的力,F(xiàn)表示用平行四邊形定則合成的力
D.改變拉力,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),每次都要使O點(diǎn)靜止在同一位置.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.用接在50Hz交流電源上的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測定小車的運(yùn)動情況.如圖所示是實(shí)驗(yàn)得到的紙帶.則小車的加速度a和在點(diǎn)1時(shí)的瞬時(shí)速度v1分別是(  )
A.a=5.0 m/s2B.a=2.0 m/s2C.v1=1.6 m/sD.v1=3.2 m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

13.“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示,實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對小車?yán)大小等于細(xì)砂和小桶的總重力.回答下列問題:

(1)為了消除小車與木板之間摩擦力的影響可采取的做法是:將長木板不帶滑輪的一段適當(dāng)墊高,以平衡摩擦力
某同學(xué)在探究加速度與力的關(guān)系時(shí),保持小車的質(zhì)量不變,改變小桶中細(xì)砂的質(zhì)量,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了a-F圖線如圖所示,發(fā)現(xiàn)該圖線未通過坐標(biāo)原點(diǎn),試分析可能的原因是:沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
(2)在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí),保持細(xì)砂和小桶的質(zhì)量不變,改變小車質(zhì)量m,得到小車加速度a與質(zhì)量m的數(shù)據(jù)如下表:
12345
小車加速度a/m/s20.780.380.250.200.16
小車質(zhì)量m/kg0.200.400.600.801.00
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),描繪出a-m圖象如圖所示:
觀察圖甲,可猜想在拉力F一定的情況下a與m的關(guān)系可能是:a∝m-1、a∝m-2、a∝m-3、…,為了驗(yàn)證猜想,請?jiān)趫D乙中作出更直觀反映a與m之間關(guān)系的圖象.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.物理課上,老師做了一個(gè)奇妙的“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”.如圖所示,她把一個(gè)帶鐵芯的線圈L、開關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來后,將一金屬套環(huán)置于線圈L上,且使鐵芯穿過套環(huán).閉合開關(guān)S的瞬間,套環(huán)立刻跳起.某同學(xué)另找來器材再探究此實(shí)驗(yàn).他連接好電路,經(jīng)重復(fù)實(shí)驗(yàn),線圈上的套環(huán)均未動.對比老師演示的實(shí)驗(yàn),下列四個(gè)選項(xiàng)中,導(dǎo)致套環(huán)未動的原因可能是( 。
A.線圈接在了直流電源上B.所用套環(huán)不是閉合圓環(huán)
C.電源電壓過高D.所選線圈的匝數(shù)過多

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同步練習(xí)冊答案