如圖所示,A、B兩滑環(huán)分別套在間距為1 m的光滑細(xì)桿上,A和B的質(zhì)量之比為1:3,用一自然長度為1m的輕彈簧將兩環(huán)相連,在A環(huán)上作用一沿桿方向的、大小為20N的拉力F,當(dāng)兩環(huán)都沿桿以相同的加速度a運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧與桿夾角為53°.(cos53°＝0.6)

(1)求彈簧的勁度系數(shù);

(2)若突然撤去拉力F,在撤去拉力F的瞬間,A的加速度為a′,a′與a之比為多少?


【解析】(1)先取A、B和彈簧整體為研究對(duì)象,彈簧彈力為內(nèi)力,桿對(duì)A、B支持力與加速度方向垂直,在沿F方向應(yīng)用牛頓第二定律F＝(mA＋mB)a�、�

再取B為研究對(duì)象F彈cos53°＝mBa　②

①②聯(lián)立解得,F彈＝25 N

由幾何關(guān)系得,彈簧的伸長量Δx＝l(1/sin53°－1)＝0.25 m

由F彈＝kΔx解得彈簧的勁度系數(shù)

k＝F彈/Δx＝100 N/m.

(2)撤去力F瞬間,彈簧彈力不變,A的加速度a′＝F彈cos53°/mA

由②式得a＝F彈cos53°/mB

所以a′:a＝mB:mA＝3:1.

【答案】(1)100 N/m　(2)3:1


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


為研究帶電粒子在電、磁場中的 偏轉(zhuǎn)情況，在XOy平面內(nèi)加如圖所示的電場和磁場，第二象限-10cm  x0區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場 B. 其大小為0.2T; 在第一象限內(nèi)有一電場強(qiáng)度方向沿y 軸負(fù)方向且可沿 x 軸平移的條形勻強(qiáng)電場，其寬度d=5cm. 在 A (一6cm, 0)點(diǎn)有一粒子發(fā)射源，向x 軸上方 180范圍內(nèi)發(fā)射大小為 V=2.0×106m/s的負(fù)粒子，粒子的比荷q/m=2.0×108C/Kg,不計(jì)算粒子的重力和相互作用及相對(duì)論效應(yīng)。

（1）.若粒子與x軸成300角方向射入磁場，求該粒子磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.

(2). 求從A 處發(fā)射的所有粒子子中與+y軸交點(diǎn)的最大值坐標(biāo).

(3).當(dāng)電場左邊界 與y軸重合時(shí)滿足 (2) 問條件的粒于經(jīng)過電場后恰好平行x軸從其右邊界飛出，求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大小。

（4）現(xiàn)將條形電場沿x軸正向平移，電場的寬度和電場強(qiáng)度E仍保持不變，能讓滿足 第(2)問條件的粒子經(jīng)過電場后從右邊界飛出，在此情況下寫出電場左邊界的橫坐標(biāo)x0與從電場右邊界出射點(diǎn)的縱坐標(biāo)y0的關(guān)系式，并在答題紙的相應(yīng)位置繪出圖線。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，扇形區(qū)域AOC內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，邊界OA上有一粒子源S。某一時(shí)刻，從S平行于紙面向各個(gè)方向發(fā)射出大量帶正電的同種粒子（不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用），所有粒子的初速度大小相同，經(jīng)過一段時(shí)間有部分粒子從邊界OC射出磁場。已知，從邊界OC射出的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間等于（T為粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期），則從邊界OC射出的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不可能為

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，質(zhì)量為2m的木板A靜止在光滑水平面上，其左端與固定臺(tái)階相距S，長木板的右端固定一半徑為R光滑的四分之一圓弧，圓弧的下端與木板水平相切但不相連。質(zhì)量為m的滑塊B（可視為質(zhì)點(diǎn)）以初速度從圓弧的頂端沿圓弧下滑，當(dāng)B到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，B從A右端的上表面水平滑入．A與臺(tái)階碰撞無機(jī)械能損失，不計(jì)空氣阻力，A、B之間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，A足夠長，B不會(huì)從A表面滑出；重力加速度為g．試分析下列問題：

（1）滑塊B到圓弧底端時(shí)的速度大小v1；

（2）A與臺(tái)階只發(fā)生一次碰撞，求S滿足的條件；

（3）S在滿足（2）條件下，討論A與臺(tái)階碰撞前瞬間B的速度。

 


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科目：高中物理 來源： 題型：


將三個(gè)木板1、2、3固定在墻角,木板與墻壁和地面構(gòu)成了三個(gè)不同的三角形,如圖所示,其中1與2底邊相同,2和3高度相同.現(xiàn)將一個(gè)可以視為質(zhì)點(diǎn)的物塊分別從三個(gè)木板的頂端由靜止釋放,并沿斜面下滑到底端,物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ均相同.在這三個(gè)過程中,下列說法正確的是(　　)

A.沿著1和2下滑到底端時(shí),物塊的速度不同;沿著2和3下滑到底端時(shí),物塊的速度相同

B.沿著1下滑到底端時(shí),物塊的速度最大

C.物塊沿著3下滑到底端的過程中,產(chǎn)生的熱量是最多的

D.物塊沿著1和2下滑到底端的過程,產(chǎn)生的熱量是一樣多的

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖,為某種透明材料做成的三棱鏡橫截面,其形狀是邊長為a的等邊三角形,現(xiàn)用一束寬度為a的單色平行光束,以垂直于BC面的方向正好入射到該三棱鏡的AB及AC面上,結(jié)果所有從AB、AC面入射的光線進(jìn)入后恰好全部直接到達(dá)BC面.試求：

（i）該材料對(duì)此平行光束的折射率；

（ii）這些到達(dá)BC面的光線從BC面折射而出后,如果照射到一塊平行于BC面的屏上形成光斑,則當(dāng)屏到BC面的距離d滿足什么條件時(shí),此光斑分為兩塊?

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖1所示，矩形線圈位于一變化的勻強(qiáng)磁場內(nèi)，磁場方向垂直線圈所在的平面（紙面）向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖2所示。用I表示線圈中的感應(yīng)電流，取順時(shí)針方向的電流為正。則圖3中的I-t圖像正確的是

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科目：高中物理 來源： 題型：


某學(xué)生用螺旋測微器在測定某一金屬絲的直徑時(shí)，測得的結(jié)果如圖5甲所示，則該金屬絲的直徑d=                 mm。

另一位學(xué)生用游標(biāo)尺上標(biāo)有20等分刻度的游標(biāo)卡尺測一工件的厚度，測得的結(jié)果如圖5乙所示，則該工件的厚度L=         cm。


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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示,質(zhì)量為mB=14kg的木板B放在水平地面上,質(zhì)量為mA=10kg的木箱A放在木板B上,一根輕繩一端拴在木箱上,另一端拴在地面的木樁上,繩繃緊時(shí)與水平面的夾角θ=37°,已知木箱A與木板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.5,木板B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.4,重力加速度g取10m/s2,現(xiàn)用水平力F將木板B從木箱A下面勻速抽出, (sin37°=0.6,cos37°=0.8)

試求：(1)繩上張力FT的大小;     (2)拉力F的大小。

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