15.一彈簧秤秤盤(pán)的質(zhì)量M=13kg,盤(pán)內(nèi)放一個(gè)質(zhì)量m=5.5kg的物體P,彈簧質(zhì)量忽略不計(jì),輕彈簧的勁度系數(shù)k=200N/m,系統(tǒng)原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示,現(xiàn)給物體P施加一豎直向上的拉力F,使P由靜止開(kāi)始向上作勻加速直線運(yùn)動(dòng).已知在前0.3s時(shí)間內(nèi)F是變力,在0.3s時(shí)以后F是恒力,求物體勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度多大?(g=10m/s)

分析 在秤盤(pán)與物體P分離之前,F(xiàn)為變力,逐漸增大,兩者分離后,F(xiàn)為恒力;
兩物體分離瞬間,P對(duì)秤盤(pán)恰好無(wú)彈力,此后秤盤(pán)的加速度將減小,兩個(gè)物體開(kāi)始分離,
從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到兩者分離歷時(shí)0.3s,求出該過(guò)程的位移,然后應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式求出加速度.

解答 解:設(shè)剛開(kāi)始時(shí)彈簧壓縮量為x1,則:
x1=$\frac{(M+m)g}{k}$=$\frac{(13+5.5)×10}{200}$=0.925m,
設(shè)兩者剛好分離時(shí),彈簧壓縮量為x2,
對(duì)秤盤(pán),由牛頓第二定律得:kx2-Mg=Ma,
在前0.3s時(shí)間內(nèi),由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式得:
x1-x2=$\frac{1}{2}$at2,解得:a=2.5m/s2;
答:物體勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度為2.5m/s2

點(diǎn)評(píng) 彈簧的彈力是變力,分析好何時(shí)兩者分離是關(guān)鍵,此時(shí)兩者間無(wú)作用力,且兩者加速度剛好相等,另外牛頓定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的熟練應(yīng)用也是同學(xué)必須掌握.

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:多選題

5.下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.基態(tài)氫原子吸收一個(gè)光子躍遷到激發(fā)態(tài)后,在向低能級(jí)躍遷時(shí)放出光子的波長(zhǎng)一定大于或等于入射光子的波長(zhǎng)
B.${\;}_{90}^{234}$Th(釷)核衰變?yōu)?{\;}_{91}^{234}$Pa(鏷)核時(shí),衰變前Th核質(zhì)量等于衰變后Pa核與β粒子的總質(zhì)量
C.α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證明原子核是由質(zhì)子和中子組成的
D.分別用紫色光和綠色光照射同一金屬表面都能發(fā)生光電效應(yīng),則用紫色光照射時(shí)光電子的最大初動(dòng)能較大
E.平均結(jié)合能越大,原子核越穩(wěn)定

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

6.一船在靜水中的速度為6m/s,要渡過(guò)寬度為80m,水流的速度為8m/s的河流,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.因?yàn)榇陟o水中的速度小于水速,所以船不能渡過(guò)此河
B.船渡河的最短時(shí)間一定為l0 s
C.因?yàn)榇陟o水中的速度小于水速,所以船不能行駛到正對(duì)岸
D.船相對(duì)河岸的速度大小一定為10 m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

3.(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源頻率為50Hz,常用的電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器使用的是交流(填“直流電”、“交流電”),正常工作時(shí)每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn).
(2)在“練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”的實(shí)驗(yàn)中,下列操作正確的是A
A.打點(diǎn)前,小車(chē)應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,要先接通電源,待計(jì)時(shí)器開(kāi)始打點(diǎn)再釋放小車(chē)
B.隨意選取紙帶上的點(diǎn)當(dāng)做計(jì)數(shù)點(diǎn)來(lái)計(jì)算
C.打點(diǎn)頻率為50Hz,每四個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),則計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.01s
D.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使小車(chē)速度盡量小些.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

10.在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)在平拋運(yùn)動(dòng)軌跡上選取A、B兩點(diǎn),現(xiàn)測(cè)得A點(diǎn)的速度方向與水平方向的夾角為30°,B點(diǎn)的速度方向與水平方向的夾角為60°.從拋出點(diǎn)分別到A、B點(diǎn)的水平位移之比為1:3;從拋出點(diǎn)分別到A、B點(diǎn)的豎直位移之比為1:9.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

20.一束復(fù)色光由空氣射向玻璃,發(fā)生折射而分為a、b兩束單色光,其傳播方向如圖所示,則( 。
A.a光的頻率小于b光的頻率
B.在玻璃中a光的傳播速度大于b光的傳播速度
C.在同一雙縫干涉裝置中,a光形成的干涉條紋間距比b光的大
D.讓該復(fù)色光從玻璃射向空氣,逐漸增大入射角,a光先發(fā)生全反射

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

7.如圖所示,光滑水平平臺(tái)上有一個(gè)質(zhì)量為m的物塊,站在地面上的人用跨過(guò)定滑輪的繩子向右拉動(dòng)物塊,不計(jì)繩和滑輪的質(zhì)量及滑輪的摩擦,且平臺(tái)邊緣離人手作用點(diǎn)豎直高度始終為h.當(dāng)人以速度v從平臺(tái)的邊緣處向右勻速前進(jìn)位移x時(shí),則( 。
A.在該過(guò)程中,物塊的運(yùn)動(dòng)是加速的
B.在該過(guò)程中,人對(duì)物塊做的功為$\frac{{m{v^2}{x^2}}}{{2({h^2}+{x^2})}}$
C.在該過(guò)程中,人對(duì)物塊做的功為$\frac{1}{2}m{v^2}$
D.人前進(jìn)x時(shí),物塊的運(yùn)動(dòng)速率為$\frac{vx}{{\sqrt{{x^2}+{h^2}}}}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

4.在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中,以下哪些措施能減小實(shí)驗(yàn)誤差(  )
A.兩條細(xì)繩必須等長(zhǎng)
B.彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平面平行
C.拉橡皮條的細(xì)繩要稍長(zhǎng)一些,標(biāo)記同一條細(xì)繩的方向時(shí)兩標(biāo)記點(diǎn)要適當(dāng)遠(yuǎn)一些
D.實(shí)驗(yàn)前先把實(shí)驗(yàn)所用的兩只彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相互鉤住平放在桌面上,向相反方向拉動(dòng),檢查讀數(shù)是否相同,若不同,則進(jìn)行調(diào)節(jié)使之相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

5.將可看作質(zhì)點(diǎn)的物體A與物體B疊合在一起,二者處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧上端與O點(diǎn)等高,如圖,彈簧自由伸長(zhǎng)時(shí)上端與C點(diǎn)等高,現(xiàn)用一力作用于A,將AB往下壓至一定程度,然后撤去該力,關(guān)于以后的運(yùn)動(dòng)情況以下說(shuō)法正確的是(  )
A.從最低點(diǎn)到C點(diǎn)所在的高度,物體的速度先增大后減小
B.從最低點(diǎn)到C點(diǎn)所在的高度,物體的加速度一直在減小
C.AB將在彈簧到達(dá)C點(diǎn)所在的高度時(shí)分離
D.分離后A向上運(yùn)動(dòng),B向下運(yùn)動(dòng)

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