10.如圖所示,光滑斜面傾角為θ,c為斜面上固定擋板,物塊a和b通過輕質(zhì)彈簧連接,a、b處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧壓縮量為x.現(xiàn)對(duì)a施加沿斜面向下的外力使彈簧再壓縮3x,之后突然撤去外力,經(jīng)時(shí)間t,物塊a沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的速度為v,此時(shí)物塊b剛要離開擋板.已知兩物塊的質(zhì)量均為m,重力加速度為g.下列說法正確的是(  )
A.彈簧的勁度系數(shù)為$\frac{mgsinθ}{x}$
B.物塊b剛要離開擋板時(shí),a的加速度為gsinθ
C.物塊a沿斜面向上運(yùn)動(dòng)速度最大時(shí),物塊b對(duì)擋板c的壓力為0
D.撤去外力后,經(jīng)過時(shí)間t,彈簧彈力對(duì)物塊a做的功為5mgxsinθ+$\frac{1}{2}$mv2

分析 靜止時(shí),彈簧的彈力大小等于物塊a重力沿斜面向下的分力,由胡克定律求出彈簧的勁度系數(shù);物塊b剛要離開擋板時(shí),彈簧的彈力等于物塊b的重力沿斜面向下的分力,根據(jù)牛頓第二定律求得a的加速度;物塊a沿斜面向上運(yùn)動(dòng)速度最大時(shí),彈簧的彈力沿斜面向上,大小與a的重力沿斜面向下的分力相等,物塊b對(duì)擋板c的壓力不等于零;撤去外力后,經(jīng)過時(shí)t,根據(jù)動(dòng)能定理求得彈簧彈力對(duì)物塊a做的功.

解答 解:A、靜止時(shí),對(duì)a:由平衡條件可知,彈簧的彈力大小等于物塊a重力沿斜面向下的分力,由胡克定律得:彈簧的勁度系數(shù)k=$\frac{mgsinθ}{x}$.故A正確.
B、物塊b剛要離開擋板時(shí),彈簧的彈力等于物塊b的重力沿斜面向下的分力,則對(duì)a有:2mgsinθ=ma,得a=2gsinθ.故B錯(cuò)誤.
C、物塊a沿斜面向上運(yùn)動(dòng)速度最大時(shí),彈簧的彈力沿斜面向上,大小與a的重力沿斜面向下的分力相等,則知,彈簧對(duì)b有向下的壓力,故物塊b對(duì)擋板c的壓力不為O.故C錯(cuò)誤.
D、撤去外力后,經(jīng)過時(shí)t,彈簧的伸長量為x′=$\frac{mgsinθ}{k}$,根據(jù)動(dòng)能定理得:W-mg(4x+x′)sinθ=$\frac{1}{2}$mv2,解得,彈簧彈力對(duì)物塊a做的功為W=5mgxsinθ+$\frac{1}{2}$mv2.故D正確.
故選:AD

點(diǎn)評(píng) 本題是含有彈簧的力學(xué)問題,關(guān)鍵分析彈簧的狀態(tài),根據(jù)平衡條件求得彈簧的伸長長度,運(yùn)用動(dòng)能定理求解彈力對(duì)物塊a做的功.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

20.機(jī)車原來的速度是54km/h,駛上一段上坡路的加速度大小為0.2m/s2,機(jī)車行駛到坡路的末端,速度減為36km/h
,則機(jī)車在上坡路的過程中速度改變量的大小△v=5m/s,方向與初速度方向相反;通過上坡路所用的時(shí)間t=25s;10s末機(jī)車的速度為13m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.(1)某實(shí)驗(yàn)小組在“測定金屬絲電阻率”的實(shí)驗(yàn)過程中,正確操作獲得金屬絲的直徑以及電流表、電壓表的讀數(shù)如圖所示,則它們的讀數(shù)值依次是0.998mm、0.42A、2.26V.

(2)已知實(shí)驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器阻值范圍為0~10Ω,電流表內(nèi)阻約幾歐,電壓表內(nèi)阻約20kΩ.電源為干電池(不宜在長時(shí)間、大功率狀況下使用),電動(dòng)勢E=4.5V,內(nèi)阻很。畡t以下電路圖中A(填電路圖下方的字母代號(hào))電路為本次實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)采用的最佳電路.但用此最佳電路測量的結(jié)果仍然會(huì)比真實(shí)值偏。

(3)若已知實(shí)驗(yàn)所用的電流表內(nèi)阻的準(zhǔn)確值RA=2.0Ω,那么準(zhǔn)確測量金屬絲電阻Rx的最佳電路應(yīng)是上圖中的B電路(填電路圖下的字母代號(hào)).此時(shí)測得電流為I、電壓為U,則金屬絲電阻Rx=$\frac{U}{I}$-RA(用題中字母代號(hào)表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.為了測定電阻的阻值,實(shí)驗(yàn)室提供下列器材:待測電阻R (阻值約100Ω)、滑動(dòng)變阻器R1(0~100Ω)、滑動(dòng)變阻器R2(0~10Ω)、電阻箱R0(0~9999.9Ω)、理想電流表A(量程50mA)、直流電源E(3V,內(nèi)阻忽略)、導(dǎo)線、電鍵若干.
(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)(a)所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
①請?jiān)趫D(b)中用筆畫線代替導(dǎo)線,完成實(shí)物電路的連接.
②滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R2(填入字母).

③實(shí)驗(yàn)操作時(shí),先將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭移到左(選填“左”或“右”)端,再接通開關(guān)S;保持S2斷開,閉合S1,調(diào)滑動(dòng)變阻器使電流表指針偏轉(zhuǎn)至某一位置,并記下電流I1
④斷開S1,保持滑動(dòng)變阻器阻值不變,調(diào)整電阻箱R0阻值在100Ω左右,再閉合S2,調(diào)節(jié)R0阻值使得電流表讀數(shù)為I1時(shí),R0的讀數(shù)即為電阻的阻值.
(2)乙同學(xué)利用電路(c)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),改變電阻箱R0值,讀出電流表相應(yīng)的電流I,由測得的數(shù)據(jù)作出1/I-R0圖象如圖(d)所示,圖線縱軸截距為m,斜率為k,則電阻的阻值為$\frac{m}{k}$.
(3)若電源內(nèi)阻是不可忽略的,則上述電路(a)和(c),哪種方案測電阻更好?為什么?電路(a)好.(1分)因?yàn)殡娫磧?nèi)阻對(duì)用(a)測電阻沒有影響,而導(dǎo)致用(c)測量電阻偏大,有測量誤差.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

5.固定于地球赤道上的彈簧秤下吊掛一個(gè)物體,當(dāng)?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)速度增加時(shí),彈簧秤的讀數(shù)將變小,當(dāng)?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)角速度約為當(dāng)前的17倍時(shí)(填數(shù)值),彈簧秤的讀數(shù)為零.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

15.兩位同學(xué)打羽毛球時(shí),球以10m/s的速度水平向東飛來,被甲同學(xué)在0.8s時(shí)間內(nèi)以大小為12m/s的速度水平向西擊回,則在此過程中羽毛球運(yùn)動(dòng)的加速度大小為27.5m/s2,方向向西.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.在圖所示的四個(gè)圖象中,表示物體做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.畫出下列各圖中物體A的受力分析圖.要求:按示例規(guī)范作圖,必須畫在圖中標(biāo)出的公共點(diǎn)上,用箭頭標(biāo)明力的方向,并在相應(yīng)的線段上標(biāo)明力的符號(hào).
(1)被射出后,在空中飛行的炮彈A(空氣阻力不計(jì))
(2)水平面光滑,小球A靜止靠在該處.
(3)斜面、擋板均光滑,球體A靜止在斜面上.
(4)在物體A上方壓有一木箱,豎直向下的力F作用于木箱上.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.下列各圖所示是簡單邏輯電路,其中電路中的蜂鳴器可能會(huì)發(fā)聲的是( 。
A.B.C.D.

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同步練習(xí)冊答案