3.如圖所示,水平地面上質(zhì)量均為5kg的兩木塊A、B用一輕彈簧相連接,整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)用一豎直向上的力F拉木塊A,使木塊A向上做加速度為5m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng).在力F剛作用在木塊A的瞬間到木塊B剛離開地面的瞬間這一過程中,下圖中能正確表示力F與木塊A的位移x及木塊A的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t之間關(guān)系的是(g取10m/s2)( 。
A.B.C.D.

分析 最初彈簧被壓縮,A物體受到豎直向上的彈力等于重力,由于A物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),對(duì)A受力分析,列出牛頓第二定律解出對(duì)應(yīng)的表達(dá)式;當(dāng)B物體要離開地面時(shí)地面的支持力為零,彈簧對(duì)B物體向上的拉力等于B物體的重力,即彈簧對(duì)A物體向下的拉力等于B的重力,再列出牛頓第二定律解出此所需的拉力F大小即可.

解答 解:設(shè)初始狀態(tài)時(shí),彈簧的壓縮量為x0,彈簧勁度系數(shù)為k,物體的質(zhì)量為m,則kx0=mg;力F作用在木塊A上后,選取A為研究對(duì)象,其受到豎直向上的拉力F、豎直向下的重力mg和彈力k(x0-x)三個(gè)力的作用,
根據(jù)牛頓第二定律有:
F+k(x0-x)-mg=ma,
即:F=ma+kx=25+kx;
當(dāng)彈簧對(duì)物體B豎直向上的彈力等于重力時(shí)B剛好離開地面,此時(shí)彈簧對(duì)物體A施加豎直向下的彈力F,大小為mg,對(duì)物體A運(yùn)用牛頓第二定律有:
F-mg-F=ma,
代入數(shù)據(jù)可求得:F=125N.
故AC正確,BD錯(cuò)誤;
故選:AC.

點(diǎn)評(píng) 解決此類題時(shí)要注意胡克定律中彈簧的彈力與彈簧的形變量成正比,這里的形變量既可以是彈簧的伸長(zhǎng)量,也可以是彈簧的壓縮量.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.如圖所示,是用光電計(jì)時(shí)器等器材做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn).圖(甲)中a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置.圖(乙)中在滑塊上安裝一遮光板,把滑塊放在水平氣墊導(dǎo)軌上,并通過跨過定滑輪的細(xì)繩與鉤碼相連.測(cè)得滑塊(含遮光板)質(zhì)量為M、鉤碼質(zhì)量為m、遮光板寬度為d、當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間.將滑塊在圖示位置釋放后,光電計(jì)時(shí)器記錄下遮光板先后通過兩個(gè)光電門的時(shí)間分別為△t1、△t2

(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光板寬度,測(cè)量結(jié)果如圖(丙)所示,則讀數(shù)為1.015cm.
(2)若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得兩光電門中心之間的距離為L(zhǎng),本實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式為:$\frac{1}{2}(M+m)(\fracjp3gt77{△{t}_{2}})^{2}$=mgL+$\frac{1}{2}(M+m)(\fracvjcsrmz{△{t}_{1}})^{2}$(用題目中給定的字母表示).
(3)若測(cè)得的系統(tǒng)動(dòng)能增加量大于重力勢(shì)能減少量,請(qǐng)分析可能的原因.

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14.如圖所示為電磁軌道炮的工作原理圖.待發(fā)射彈體與軌道保持良好接觸,并可在兩平行軌道之間無摩擦滑動(dòng).電流從一條軌道流入,通過彈體后從另一條軌道流回.軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道平面的磁場(chǎng)(可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與電流I成正比.通電的彈體在安培力的作用下離開軌道,則下列說法正確的是(  )
A.彈體向左高速射出
B.I為原來的2倍,彈體射出的速度也為原來的2倍
C.彈體的質(zhì)量為原來的2倍,射出的速度也為原來的2倍
D.軌道長(zhǎng)度L為原來的4倍,彈體射出的速度為原來的2倍

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11.輕繩一端系一質(zhì)量為m的物體A,另一端系住一個(gè)套在粗糙豎直桿MN上的圓環(huán).現(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點(diǎn)O,使物體A從圖中實(shí)線位置緩慢下降到虛線位置,但圓環(huán)仍保持在原來位置不動(dòng).則在這一過程中,環(huán)對(duì)桿的摩擦力F1和環(huán)對(duì)桿的壓力F2以及水平拉力F的變化情況是( 。
A.F保持不變,F(xiàn)1保持不變B.F逐漸減小,F(xiàn)2逐漸減小
C.F1逐漸減小,F(xiàn)2保持不變D.F1保持不變,F(xiàn)2逐漸減小

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18.下列有關(guān)光現(xiàn)象在實(shí)際生活中的應(yīng)用正確的是(  )
A.利用光的全反射現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)了光纖通信
B.利用光電效應(yīng)現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)了對(duì)人體的透視
C.利用光的衍射現(xiàn)象制成可擴(kuò)大視野的門鏡
D.利用光的偏振現(xiàn)象可以檢查平面的平整程度

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8.在力學(xué)理論建立的過程中,有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻(xiàn).關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn),下列說法正確的是( 。
A.第谷通過對(duì)天體運(yùn)動(dòng)的長(zhǎng)期觀察,發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)三定律
B.牛頓認(rèn)為力的真正效應(yīng)總是改變物體的速度,而不僅僅是使之運(yùn)動(dòng)
C.伽利略為了說明力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因用了理想實(shí)驗(yàn)法
D.笛卡爾對(duì)牛頓第一定律的建立做出了貢獻(xiàn)

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15.一物體在水平面上以某一速度滑出,經(jīng)過5s物體速度減小為零,測(cè)得這一過程中,物體的位移為50m.求物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)(g=10kg/m).

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12.一顆科學(xué)資源探測(cè)衛(wèi)星的圓軌道經(jīng)過地球兩極上空,某時(shí)刻衛(wèi)星經(jīng)過赤道上A城市上空.已知地球自轉(zhuǎn)周期為24h,若每12h衛(wèi)星到達(dá)A城市上空,則衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)周期可能為(  )
A.12hB.4.8hC.4hD.2.4h

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13.如圖所示,在一底邊長(zhǎng)為2a,角θ=30°的等腰三角形區(qū)域(D在底邊中點(diǎn)),有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),現(xiàn)有一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電粒子以大小為v0的初速度從D點(diǎn)垂直于EF進(jìn)入磁場(chǎng),不計(jì)重力與空氣阻力的影響.
(1)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,粒子進(jìn)入磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后能打到ED板,求粒子從進(jìn)入磁場(chǎng)到第一次打到ED板上所用的最長(zhǎng)時(shí)間;
(2)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,可以再延長(zhǎng)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,設(shè)粒子與ED板碰撞時(shí),電荷量保持不變并以相同的速率反彈,不計(jì)粒子與ED板碰撞的時(shí)間,求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間.

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