15.如圖所示,一勁度系數(shù)為k=500N/m的輕彈簧兩端各焊接著兩個(gè)質(zhì)量分別為mA=5kg、mB=3kg的物體A、B.物體A、B和輕彈簧豎立靜止在水平地面上,現(xiàn)要加一豎直向上的力F在上面物體A上,使物體A開(kāi)始向上做勻加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)0.4s物體B剛要離開(kāi)地面,設(shè)整個(gè)過(guò)程中彈簧都處于彈性限度內(nèi),取g=10m/s2,求此過(guò)程中所加外力F的最大值和最小值.

分析 當(dāng)物體A剛開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),拉力F最小,當(dāng)物體B剛要離開(kāi)地面時(shí),拉力F最大,分別對(duì)A、B運(yùn)用牛頓第二定律即可求解;

解答 解:初始A未上升時(shí),kx1=mAg
末態(tài)B將要離地時(shí)kx2=mBg
A的位移h=x1+x2=$\frac{1}{2}$at2
解得:a=2m/s2;
初始時(shí)F最小 Fmin+kx1-mAg=mAa
末態(tài)時(shí)F最大 Fmax-kx2-mAg=ma
解得Fmin=10N
Fmax=90N
答:此過(guò)程所加外力F的最大值90N和最小值10N.

點(diǎn)評(píng) 該題主要考查了牛頓第二定律的直接應(yīng)用,要求同學(xué)們能正確分析物體的受力情況,經(jīng)0.4s物體B剛要離開(kāi)地面,說(shuō)明此時(shí)地面剛好對(duì)B沒(méi)有支持力.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

1.某同學(xué)用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證小球沿斜面運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中機(jī)械能是否守恒,斜面的末端與水平桌面相切,不計(jì)小球在該處的能量損失,小球從離桌面高h(yuǎn)處由靜止釋放,小球離開(kāi)桌面后發(fā)生的水平位移為s,桌面高為H,改變小球釋放的位置,記錄多組h、s值.

(1)若小球在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中機(jī)械能守恒,則h與s2間的關(guān)系式為h=$\frac{{s}^{2}}{4H}$;
(2)某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,畫(huà)出了h-s2圖象(如圖乙所示),發(fā)現(xiàn)圖象不過(guò)原點(diǎn),產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是小球與斜面、桌面間有摩擦,改進(jìn)的措施可以有改用動(dòng)摩擦因數(shù)更小的斜面和桌面(或減小水平桌面的長(zhǎng)度,或換用氣墊導(dǎo)軌)(寫(xiě)出一條即可),隨著s的增大,圖象有彎曲的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象的原因是小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到空氣阻力的作用,改進(jìn)的措施可以有換用密度大一點(diǎn)的實(shí)心球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(或球面更光滑)(寫(xiě)出一條即可).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

2.如圖所示,絕緣斜面上相距d=50cm的兩點(diǎn)固定著兩個(gè)絕緣的彈性擋板,斜面傾角θ=37°,斜面上方存在著平行斜面向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=5.0×104N/C,現(xiàn)有質(zhì)量m=20g、電荷量q=4×10-6C的帶正電物塊由斜面中點(diǎn)以$\sqrt{6}$m/s的速度平行斜面向下滑動(dòng),物塊與彈性擋板碰撞過(guò)程不損失機(jī)械能,碰撞后以等大速度反向運(yùn)動(dòng),整個(gè)過(guò)程物塊所帶的電荷量不變,已知物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求物體在斜面上通過(guò)的路程.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

3.下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.甲物體受乙物體的作用,則乙物體一定同時(shí)受到甲物體的作用
B.甲物體對(duì)乙物體的作用一定是作用力,而乙物體對(duì)甲物體的作用一定是反作用力
C.若把甲、乙兩物體看成質(zhì)點(diǎn),則甲、乙兩物體間的作用力和反作用力一定在甲、乙兩物體的連線上
D.若甲物體對(duì)乙物體的作用力豎直向上,則乙物體對(duì)甲物體的作用力也一定豎直向上

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

10.如圖所示,在豎直平面內(nèi)的固定光滑元軌道的最高點(diǎn)有一個(gè)光滑的小孔,質(zhì)量為m的小環(huán)套在圓軌道上,用細(xì)線通過(guò)小孔系在環(huán)上,緩慢 拉動(dòng)細(xì)線,使環(huán)沿軌道上移,在移動(dòng)過(guò)程中拉力F和軌道對(duì)小環(huán)的作用力FN的大小變化情況是( 。
A.F不變,F(xiàn)N增大B.F不變,F(xiàn)N不變C.F減小,F(xiàn)N不變D.F增大,F(xiàn)N增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

20.如圖所示是A、B兩運(yùn)動(dòng)物體的位移圖象.下述說(shuō)法中正確的是( 。
A.A、B兩物體開(kāi)始時(shí)相距100m,運(yùn)動(dòng)方向相同
B.B物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度大小為5m/s
C.A、B兩物體運(yùn)動(dòng)8s時(shí),在距A的出發(fā)點(diǎn)60m處相遇
D.A物體在運(yùn)動(dòng)中停了6s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

7.一小球做加速直線運(yùn)動(dòng),在第1s內(nèi)通過(guò)1m,在第2s內(nèi)通過(guò)2m,在第3s內(nèi)通過(guò)3m,在第4s內(nèi)通過(guò)4m.下面有關(guān)小球的運(yùn)動(dòng)情況的描述中,錯(cuò)誤的一項(xiàng)是( 。
A.小球在這4s內(nèi)的平均速度是2.5m/s
B.小球在第3s和第4s這兩秒內(nèi)的平均速度是3.5 m/s
C.小球在這4s內(nèi)可能做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)
D.小球在這4s內(nèi)的加速度可能為1m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

4.某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律,請(qǐng)回答下列有關(guān)此實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題:

(1)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備了圖甲中所示的實(shí)驗(yàn)裝置及下列輔助器材:
A.交流電源、導(dǎo)線   B.天平(含配套砝碼)   C.秒表   D.刻度尺    E.細(xì)線、砂和小砂桶
其中不必要的器材是C(填代號(hào)).
(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在小車拖動(dòng)的紙帶上打下一系列點(diǎn)跡,以此記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況.其中一部分紙帶上的點(diǎn)跡情況如圖乙所示,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔T=0.02s,測(cè)得A點(diǎn)到B、C點(diǎn)的距離分別為x1=5.99cm、x2=13.59cm,則在打下點(diǎn)跡B時(shí),小車運(yùn)動(dòng)的速度vB=0.680m/s;小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a=1.61m/s2.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(3)在驗(yàn)證“質(zhì)量一定,加速度a與合外力F的關(guān)系”時(shí),某學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了如圖丙所示的a-F圖象,其中圖線不過(guò)原點(diǎn)的原因是平衡摩擦力過(guò)度,圖線在末端彎曲的原因是砂和砂桶的質(zhì)量太大.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

5.導(dǎo)體中電流強(qiáng)度是3.2A,求1分鐘內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電子數(shù)?

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