如圖4所示,輕彈簧上端固定,下端連接著重物(質(zhì)量為m),先由托板M托住m,使彈簧比自然長(zhǎng)度縮短L,然后由靜止開始以加速度a勻加速向下運(yùn)動(dòng).已知a<g,彈簧勁度系數(shù)為k,求經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間托板M將與m分開.


見分析
【試題分析】

當(dāng)托板與重物分離時(shí),托板M對(duì)重物m的支持力為零,重物只受重力和彈簧的彈力,在這兩個(gè)力作用下,當(dāng)重物的加速度也為a時(shí),重物與托板恰好分離,由于a<g,所以此時(shí)彈簧拉力必為F=kx.物體受力如圖5所示.
根據(jù)牛頓第二定律,得mg-kx=ma,
即x=m(g-a)/k
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,有L+x=at2/2
則L+m(g-a)/k=at2/2
得t=

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:閱讀理解

(2013?重慶模擬)(1)為了簡(jiǎn)單測(cè)量小木塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù),按以下步驟進(jìn)行:
a.將一端固定在木板P上的輕彈簧置于水平桌面上,固定木板P,在桌面上標(biāo)記彈簧自由端位置O.將小木塊接觸彈簧自由端(不栓接)并使其緩慢移至A位置,如圖1所示.
b.將小木塊從靜止開始釋放,小木塊運(yùn)動(dòng)至B位置停止.
c.將彈簧移至桌邊,使彈簧自由端位置O與桌邊緣對(duì)齊,如圖2所示,固定木板P,使小木塊接觸彈簧自由端(不栓接)并使其緩慢移至C位置,使
.
OC
=
.
OA
,將小木塊從靜止開始釋放,小木塊落至水平地面D處,O'為O點(diǎn)在水平地面的豎直投影點(diǎn).若已經(jīng)測(cè)得OB距離為L(zhǎng),OO'間豎直高度為h.小木塊可看做質(zhì)點(diǎn),不計(jì)空氣阻力.
①為測(cè)量小木塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù),還需要測(cè)量的物理量是:
O′與D點(diǎn)的距離x
O′與D點(diǎn)的距離x
(用文字和字母表示)
②寫出小木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式:μ=
x2
4Lh
x2
4Lh
(用測(cè)得的物理量的字母表示) 
(2)在做測(cè)量一電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)時(shí),備有下列器材:
A.定值電阻:
R
 
0
=2Ω
B.直流電流表(量程0~0.6A,內(nèi)阻不能忽略)
C.直流電壓表(量程0~3V,內(nèi)阻較大)
D.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0~10Ω)
E.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0~200Ω)
F.開關(guān)S及導(dǎo)線若干
①滑動(dòng)變阻器選用
D
D
(填“D”或“E”).
②某同學(xué)將選定的器材在圖3所示的實(shí)物圖上連線完成了部分實(shí)驗(yàn)電路,請(qǐng)你以筆畫線做導(dǎo)線連接正確的電路.
③按正確操作完成實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄,將測(cè)量數(shù)據(jù)描點(diǎn)作出擬合圖線如圖4所示,由圖象可得該電源的電動(dòng)勢(shì)E=
2.95
2.95
V,內(nèi)電阻r=
0.770
0.770
Ω(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

Ⅰ.物塊A1、A2、B1和B2的質(zhì)量均為m,A1、A2用剛性輕桿連接,B1、B2用輕質(zhì)彈簧連接,兩個(gè)裝置都放在水平的支托物上,處于平衡狀態(tài),如圖1所示.今突然撤去支托物、讓物塊下落,在除去支托物的瞬間,A2受到的合力為F1,B2受到的合力為F2,則F1=
mg
mg
,F(xiàn)2=
2mg
2mg


Ⅱ.如圖2所示,在重力加速度為g的空間,有一個(gè)帶電荷量為+Q的場(chǎng)源電荷置于O點(diǎn),B、C為以O(shè)為圓心、半徑為R的豎直圓周上的兩點(diǎn),A、B、O在同一豎直線上,AB=R,O、C在同一水平線上.現(xiàn)在有一質(zhì)量為m、電荷量為-q的有孔小球,沿光滑絕緣細(xì)桿AC從A點(diǎn)由靜止開始滑下,滑至C點(diǎn)時(shí)速度的大小為
5gR
.則B、A兩點(diǎn)間電勢(shì)差大小為
mgR
2q
mgR
2q
,若從A點(diǎn)自由釋放,下滑到B點(diǎn)的速度大小為
3gR
3gR

Ⅲ.為研究滑塊的運(yùn)動(dòng),選用滑塊、鉤碼、紙帶、毫米刻度尺、帶滑輪的木板、以及由漏斗和細(xì)線構(gòu)成的單擺等組成如圖3所示的裝置,實(shí)驗(yàn)中,滑塊在鉤碼作用下拖動(dòng)紙帶做勻加速直線運(yùn)動(dòng),同時(shí)讓單擺垂直于紙帶運(yùn)動(dòng)方向做小擺幅擺動(dòng),漏斗可以漏出很細(xì)的有色液體,在紙帶上留下的痕跡記錄了漏斗在不同時(shí)刻的位置,如圖4所示.
①漏斗和細(xì)線構(gòu)成的單擺在該實(shí)驗(yàn)中所起的作用與下列哪個(gè)儀器相同?
A
A
(填寫儀器序號(hào)).
A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器;B.秒表;C.毫米刻度尺;D.電流表
②已知單擺周期T=2s,在圖4中AB=24.10cm,BC=27.90cm,CD=31.90cm、DE=36.10cm,則單擺在經(jīng)過D點(diǎn)時(shí),滑塊的瞬時(shí)速度為VD=
0.34
0.34
m/s,滑塊的加速度為a=
0.04
0.04
m/s2(保留兩位小數(shù))

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

選做題(請(qǐng)從A、B和C三小題中選定兩小題作答,并在答題卡上把所選題目對(duì)應(yīng)字母后的方框涂滿涂黑,如都作答則按A、B兩小題評(píng)分.)
A.(選修模塊3-3)
(1)下列說(shuō)法中正確的是
B
B

A.布朗運(yùn)動(dòng)是分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)
B.氣體分子間距離減小時(shí),分子間斥力增大,引力也增大
C.導(dǎo)熱性能各向同性的固體,一定不是單晶體
D.機(jī)械能不可能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
(2)如圖1所示,一導(dǎo)熱性能良好的金屬氣缸靜放在水平面上,活塞與氣缸壁間的摩擦不計(jì).氣缸內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的理想氣體.現(xiàn)緩慢地向活塞上倒一定質(zhì)量的沙土,忽略環(huán)境溫度的變化,在此過程中
CD
CD

A.氣體的內(nèi)能增大
B.氣缸內(nèi)分子平均動(dòng)能增大
C.氣缸內(nèi)氣體分子密度增大
D.單位時(shí)間內(nèi)撞擊氣缸壁單位面積上的分子數(shù)增多

(3)在做用油膜法估測(cè)分子的大小實(shí)驗(yàn)中,油酸酒精溶液的濃度為每104mL溶液中有純油酸6mL.用注射器測(cè)得50滴這樣的溶液為1mL.把l滴該溶液滴入盛水的淺盤里,待水面穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺水盤上,在玻璃板上描出油膜的輪廓,隨后把玻璃放在坐標(biāo)紙上,其形狀如圖2所示,坐標(biāo)紙正方形小方格的邊長(zhǎng)為20mm.則油酸膜的面積是
2.4×10-2
2.4×10-2
m2,每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是
1.2×10-11
1.2×10-11
m3,根據(jù)上述數(shù)據(jù),可估算出油酸分子的直徑.
B.(選修模塊3-4)
(1)關(guān)于對(duì)光現(xiàn)象的解釋,下列說(shuō)法中正確的是
AC
AC

A.自然光斜射到玻璃表面時(shí),反射光和折射光都是偏振光
B.水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是光的衍射現(xiàn)象
C.光纖導(dǎo)光利用了光的全反射規(guī)律
D.玻璃中的氣泡看起來(lái)特別明亮是光的干涉現(xiàn)象
(2)一列橫波沿x軸正方向傳播,在t0=0時(shí)刻的波形如圖3所示,波剛好傳到x=3m處,此后x=lm處的質(zhì)點(diǎn)比x=-lm處的質(zhì)點(diǎn)
(選填“先”、“后”或“同時(shí)”)到達(dá)波峰位置;若該波的波速為10m/s,經(jīng)過△t時(shí)間,在x軸上-3m~3m區(qū)間內(nèi)的波形與t0時(shí)刻的正好相同,則△t=
0.4ns(n=1,2,3┅)
0.4ns(n=1,2,3┅)

(3)某實(shí)驗(yàn)小組利用數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)探究彈簧振子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,裝置如圖4所示,水平光滑導(dǎo)軌上的滑塊與輕彈簧組成彈簧振子,滑塊上固定有傳感器的發(fā)射器.把彈簧拉長(zhǎng)5cm由靜止釋放,滑塊開始振動(dòng).他們分析位移一時(shí)間圖象后發(fā)現(xiàn),滑塊的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),滑塊從最右端運(yùn)動(dòng)到最左端所用時(shí)間為ls,則彈簧振子的振動(dòng)頻率為
0.5
0.5
Hz;以釋放的瞬時(shí)為初始時(shí)刻、向右為正方向,則滑塊運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為x=
5cosлt
5cosлt
cm.

C.(選修模塊3-5)
(1)下列關(guān)于原子和原子核的說(shuō)法正確的是
B
B

A.β衰變現(xiàn)象說(shuō)明電子是原子核的組成部分
B.波爾理論的假設(shè)之一是原子能量的量子化
C.放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短
D.比結(jié)合能越小表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固
(2)一群氫原子處于量子數(shù)n=4能級(jí)狀態(tài),氫原子的能級(jí)      示意圖如圖5所示,那么
金屬
逸出功W/eV 1.9 2.7 3.7 4.1
①氫原子可能發(fā)射
6
6
種頻率的光子.
②氫原子由量子數(shù)n=4的能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)時(shí)輻射光子的頻率是
6.15×1014
6.15×1014
Hz,用這樣的光子照射右表中幾種金屬,金屬
能發(fā)生光電效應(yīng),發(fā)生光電效應(yīng)時(shí),發(fā)射光電子的最大初動(dòng)能是
0.65
0.65
eV.(普朗克常量h=6?63×10-34J?S,1eV=1.6×10-19J)
(3)在氘核
 
2
1
H
和氚核
 
3
1
H
結(jié)合成氦核
 
4
2
He
的核反應(yīng)方程如下:
 
2
1
H+
 
3
1
H→
 
4
2
He+
 
1
0
n+17.6MeV

①這個(gè)核反應(yīng)稱為
聚變
聚變

②要發(fā)生這樣的核反應(yīng),需要將反應(yīng)物質(zhì)的溫度加熱到幾百萬(wàn)開爾文.式中17.6MeV是核反應(yīng)中
放出
放出
(選填“放出”或“吸收”)的能量,核反應(yīng)后生成物的總質(zhì)量比核反應(yīng)前物質(zhì)的總質(zhì)量
減少
減少
(選填“增加”或“減少”)了
3×10-29
3×10-29
㎏(保留一位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(一)電壓表是測(cè)定電路兩端電壓的儀表,理想電壓表的內(nèi)阻可視為無(wú)限大,但實(shí)際使用的電壓表的內(nèi)阻并不是無(wú)限大.為了測(cè)定某一電壓表的內(nèi)阻,給出了以下器材:
A.待測(cè)電壓表(0~3V,內(nèi)阻在3.5kΩ~4.5kΩ之間);
B.電流表(0~1mA);C.滑動(dòng)變阻器(0~50Ω);
D.開關(guān);E.電源(1.5V的干電池兩節(jié));F.導(dǎo)線若干
要求多測(cè)幾組數(shù)據(jù),利用作圖法求電壓表的內(nèi)阻.
(1)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路圖,但根據(jù)電路圖正確連接實(shí)物后,在實(shí)際測(cè)量時(shí),發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電壓表和電流表的示數(shù)都幾乎不發(fā)生變化,請(qǐng)你簡(jiǎn)述他在設(shè)計(jì)中存在的問題
 

(2)請(qǐng)你另外設(shè)計(jì)一個(gè)電路圖,畫在圖2所示的方框內(nèi).
(3)根據(jù)你設(shè)計(jì)的電路圖,將圖3中實(shí)物連接起來(lái).
精英家教網(wǎng)
(二)有一學(xué)生要研究輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧長(zhǎng)度改變量的關(guān)系,他的實(shí)驗(yàn)如下:在離地面高度為h的光滑水平桌面上,沿著與桌子邊緣垂直的方向放置一輕質(zhì)彈簧,其左端固定,右端與質(zhì)量為m的一小鋼球接觸.當(dāng)彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí),小鋼球恰好在桌子邊緣.如圖4所示,讓鋼球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放,使鋼球沿水平方向射出桌面,小球在空中飛行后落到水平地面,水平距離為S.
(1)請(qǐng)你推導(dǎo)出彈簧的彈性勢(shì)能EP與小鋼球質(zhì)量m、桌面離地面高度h、水平距離s等物理量的關(guān)系式:
 

(2)彈簧長(zhǎng)度的壓縮量x與對(duì)應(yīng)的鋼球在空中飛行的水平距離S的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:
彈簧長(zhǎng)度壓縮量x(cm) 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75
鋼球飛行水平距離s(m) 1.01 1.50 2.01 2.48 3.01 3.50
從上面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),請(qǐng)你猜測(cè)彈簧的彈性勢(shì)能EP與彈簧長(zhǎng)度的壓縮量x之間有何關(guān)系?為什么?
 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(2013?深圳二模)(1)根據(jù)要求,完成“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn).
①如圖甲所示,把白紙固定在木板上后,再把木板豎立在桌面上,用圖釘把橡皮筋 的一端固定在A點(diǎn),另一端B連結(jié)兩條輕繩,跨過定滑輪后各栓一細(xì)繩套,分別 掛上3個(gè)鉤碼和4個(gè)鉤碼(每個(gè)鉤碼重lN),調(diào)整滑輪的位置,穩(wěn)定后結(jié)點(diǎn)B位 于O處,記下
O的位置
O的位置
和兩條輕繩的方向,取下滑輪及鉤碼.
②如圖乙所示,取某單位長(zhǎng)度表示lN,用力的圖示作出兩條輕繩的拉力F1和F2;再用一把彈簧測(cè)力計(jì)把結(jié)點(diǎn)萬(wàn)也拉至O處,記下測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F′=
5.0
5.0
N,取下測(cè)力計(jì).
③在圖丙作出F1和F2的合力F及拉力F′的圖示.(圖作在答題卡上)
④對(duì)比F和F′的大小和方向,發(fā)現(xiàn)它們不是完全一致的,其可能的原因是
測(cè)量存在誤差
測(cè)量存在誤差
(填一個(gè)原因)

(2)圖1是“用伏安法測(cè)量金屬絲電阻率ρ”的實(shí)驗(yàn)電路圖.
①用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲直徑d如圖2所示,可讀出d=
3.95
×10
-4
 
3.95
×10
-4
 
m.
②閉合電鍵,調(diào)節(jié)P的位置,讀出MP的長(zhǎng)度為x時(shí)電壓表和電流表的示數(shù),算出對(duì) 應(yīng)的電阻R,利用多組數(shù)據(jù)繪出如圖3所示的R-x圖象,可得該圖線的斜率 k=
10
10
Ω/m.
③利用圖線的斜率k、金屬絲的直徑d,得到金屬絲電阻率ρ的表達(dá)式為
π
d
2
 
k
4
π
d
2
 
k
4

④圖中的a導(dǎo)線從電流表的“0.6A”接線柱改接于電流表的“-”接線柱上,可以測(cè) 量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.閉合電鍵,調(diào)節(jié)P的位置,讀出多組電壓表和電流表的 示數(shù),把實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)繪成如圖4所示的U-I圖象,得出電源的電動(dòng)勢(shì) E=
2.80
2.80
V;若R0=2.0Ω,則電源的內(nèi)阻r=
1.0
1.0
Ω.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案