如圖3-12-1所示,自由下落的小球下落一段時間后,與彈簧接觸,從它接觸彈簧開始,到彈簧壓縮到最短的過程中,小球的速度、加速度的變化情況如何?

解析:小球接觸彈簧后受兩個力,向下的重力mg和向上的彈力.

(如圖3-12-2(a)所示剛開始時,當(dāng)<mg時,小球合力向下,,合力不斷變小,因而加速度減小,由于a方向 與v0同向,因此速度繼續(xù)變大.當(dāng)=mg時,如圖3-12-2(b)所示,合力為零,加速度為零,速度達(dá)到最大值.之后小球由于慣性仍向下運(yùn)動,繼續(xù)壓縮彈簧,但>mg,合力向上,由于加速度的方向和速度方向相反,小球做加速度增大的減速運(yùn)動,因此速度減小到零彈簧被壓縮到最短.如圖3-12-2(c)所示答案:小球壓縮彈簧的過程,合外力的方向先向下后向上,大小是先變小至零后變大,加速度的方向也是先向下后向上,大小是先變小后變大,速度的方向始終向下,大小是先變大后變小.

(還可以討論小球在最低點(diǎn)的加速度和重力加速度的關(guān)系)

 


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

A、B、C三個相同的金屬小球,其中A球帶電荷量為+2q,B帶電荷量為-3q,當(dāng)它們相距為d時,相互作用的庫侖力為F,已知小球直徑比d小得多,如圖13-12-1所示.若用不帶電的小球C依次與球A、B各接觸一下后移去,這時A、B兩球的庫侖力大小為(    )

 圖13-12-1

A.F             B.F/2            C.F/3        D.F/6

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科目:高中物理 來源: 題型:

曾經(jīng)流行過一種向自行車車頭燈供電的小型交流發(fā)電機(jī),圖3-12甲為其結(jié)構(gòu)示意圖.圖中N、S是一對固定的磁極,abcd為固定在轉(zhuǎn)軸上的矩形線框,轉(zhuǎn)軸過bc邊中點(diǎn)、與ab邊平行,它的一端有一半徑r0=1.0 cm的摩擦小輪,小輪與自行車車輪的邊緣相接觸,如圖3-12乙所示.當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動時,因摩擦而帶動小輪轉(zhuǎn)動,從而使線框在磁極間轉(zhuǎn)動.設(shè)線框由N=800匝導(dǎo)線圈組成,每匝線圈的面積S=20 cm2,磁極間的磁場可視為勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.010 T,自行車車輪的半徑R1=35 cm,小齒輪的半徑R2=4.0 cm,大齒輪的半徑R3=10.0 cm(見圖乙).現(xiàn)從靜止開始使大齒輪加速運(yùn)動,問大齒輪的角速度為多大時才能使發(fā)電機(jī)輸出電壓的有效值U=3.2 V?(假定摩擦小輪與自行車車輪之間無相對滑動)

圖3-12

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科目:高中物理 來源: 題型:

一物體靜止在水平面上,它的質(zhì)量是m,與水平面之間的動摩擦因數(shù)為μ.用平行于水平面的力F分別拉物體,得到加速度a和拉力F的關(guān)系圖象如圖3-12-29所示.利用圖象可求出這個物體的質(zhì)量m.

甲同學(xué)分析的過程是:從圖象中得到F=12N時,物體的加速度a=4m/s2, 根據(jù)牛頓定律導(dǎo)出:得:m=3kg。乙同學(xué)的分析過程是:從圖象中得出直線的斜率為:k=tan45°=1, 而,所以m=1kg。請判斷甲、乙兩個同學(xué)結(jié)論的對和錯,并分析錯誤的原因。如果兩個同學(xué)都錯,分析各自的錯誤原因后再計(jì)算正確的結(jié)果.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖3-12-27所示,質(zhì)量為1 kg的小球穿在固定的直桿上,桿與水平方向成30°角,球與桿間的動摩擦因數(shù)μ=.當(dāng)小球受到豎直向上的拉力F=20 N時,小球沿桿上滑的加速度是多少?(g取10 m/s2)

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