【題目】如圖所示，固定直桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的小球和兩根原長(zhǎng)均為L的輕彈簧，兩根輕彈簧的一端與小球相連，另一端分別固定在桿上相距為2L的A、B兩點(diǎn)。已知直桿與水平面的夾角為θ，兩彈簧的勁度系數(shù)均為，小球在距B點(diǎn) L的P點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)小球受到的摩擦力為最大靜摩擦力，且與滑動(dòng)摩擦力相等，重力加速度為g。求：

（1）從固定點(diǎn)B處剪斷彈簧的瞬間小球加速度的大小和方向；

（2）若小球從P點(diǎn)以初速度v0沿桿向上運(yùn)動(dòng)，恰能到達(dá)距A點(diǎn) L的Q點(diǎn)，求初速度v0的大�。�

（3）接（2），小球從Q點(diǎn)下滑過(guò)程中動(dòng)能最大時(shí)離到B點(diǎn)的距離。

【答案】（1），方向沿桿向下 （2） （3）

【解析】（1）小球在P點(diǎn)時(shí)兩根彈簧的彈力大小相等，設(shè)為F，根據(jù)胡克定律有

F= k (L－L)

設(shè)小球靜止時(shí)受到的摩擦力大小為f ，方向沿桿向下，根據(jù)平衡條件有

mgsinθ + f = 2F

得f =

剪斷下方彈簧的瞬間, mgsinθ - f－F=ma

，方向沿桿向下

（2）小球在P、Q兩點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能相等，故小球從P到Q的過(guò)程中，彈簧對(duì)小球做功為零 據(jù)動(dòng)能定理 W合 = ΔEk 有

－mg·2(L－L)sinθ－f·2(L－L) = 0－mv2

（3）小球沿桿下滑的過(guò)程中，當(dāng)其a=0時(shí)有最大動(dòng)能

2kx+f=mgsinθ

2kx=0.8mgsinθ

到B點(diǎn)的距離為

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：

【題目】如圖所示是一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，圖中質(zhì)點(diǎn)P正沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，此波的傳播速度為v=4m/s，則（ ）

A. 此波沿x軸正方向傳播

B. x=1.0m處質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=5cos(4t）cm

C. 質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)周期為T=1.0s

D. x=1.0m處質(zhì)點(diǎn)在0~2.5s內(nèi)通過(guò)的路程為50cm

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（10分）小明通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則。

（1）實(shí)驗(yàn)記錄紙如題圖所示，O點(diǎn)為橡皮筋被拉伸后伸長(zhǎng)到的位置，兩彈簧測(cè)力計(jì)共同作用時(shí)，拉力F1和F2的方向分別過(guò)P1和P2點(diǎn)；一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮筋時(shí)，拉力F3的方向過(guò)P3點(diǎn)。三個(gè)力的大小分別為：F1＝3.30 N、F2＝3.85 N和F3＝4.25 N。請(qǐng)根據(jù)圖中給出的標(biāo)度作圖求出F1和F2的合力。

（2）仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)，小明懷疑實(shí)驗(yàn)中的橡皮筋被多次拉伸后彈性發(fā)生了變化，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。他用彈簧測(cè)力計(jì)先后兩次將橡皮筋拉伸到相同長(zhǎng)度，發(fā)現(xiàn)讀數(shù)不相同，于是進(jìn)一步探究了拉伸過(guò)程對(duì)橡皮筋彈性的影響。

實(shí)驗(yàn)裝置如題圖所示，將一張白紙固定在豎直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O點(diǎn)，下端N掛一重物。用與白紙平行的水平力緩慢地移動(dòng)N，在白紙上記錄下N的軌跡。重復(fù)上述過(guò)程，再次記錄下N的軌跡。

兩次實(shí)驗(yàn)記錄的軌跡如題圖所示，過(guò)O點(diǎn)作一條直線與軌跡交于a、b兩點(diǎn)，則實(shí)驗(yàn)中橡皮筋分別被拉伸到a和b時(shí)所受拉力Fa、Fb的大小關(guān)系為 。

（3）根據(jù)（2）中的實(shí)驗(yàn)，可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有哪些? （填寫(xiě)選項(xiàng)前的字母）

A．橡皮筋的長(zhǎng)度與受到的拉力成正比

B．兩次受到的拉力相同時(shí)，橡皮筋第2次的長(zhǎng)度較長(zhǎng)

C．兩次被拉伸到相同長(zhǎng)度時(shí)，橡皮筋第2次受到的拉力較大

D．兩次受到的拉力相同時(shí)，拉力越大，橡皮筋兩次的長(zhǎng)度之差越大

（4）根據(jù)小明的上述實(shí)驗(yàn)探究，請(qǐng)對(duì)驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)提出兩點(diǎn)注意事項(xiàng)。

。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于下列四幅圖說(shuō)法正確的是：_____

①放射線監(jiān)測(cè)金屬板厚度 ②核反應(yīng)堆原理圖

③康普頓效應(yīng)示意圖 ④電子束通過(guò)鋁箔時(shí)的衍射圖樣

A．圖①中的放射性同位素應(yīng)選擇衰變時(shí)放出α粒子的同位素

B．圖②中的鎘棒的作用是使核反應(yīng)中的快中子減速

C．圖③中的光子碰撞電子后，其波長(zhǎng)將變大

D．圖④中的電子的動(dòng)量越大，衍射現(xiàn)象越明顯

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為了較準(zhǔn)確地測(cè)量某細(xì)線能承受的最大拉力，小聰、小明分別進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：小聰在實(shí)驗(yàn)室里找到一把彈簧測(cè)力計(jì)，按圖甲所示安裝細(xì)線和測(cè)力計(jì)后，他用力緩慢豎直向下拉測(cè)力計(jì)，直到測(cè)力計(jì)的示數(shù)達(dá)到量程（細(xì)線沒(méi)有斷裂），讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)F，將F記為細(xì)線能承受的最大拉力。

小明在實(shí)驗(yàn)室里還找到一把刻度尺和一個(gè)玩具小熊，接著進(jìn)行了如下的操作：

①用刻度尺測(cè)出細(xì)線的長(zhǎng)度L，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出玩具小熊的重力G；

②按圖乙所示安裝玩具小熊、細(xì)線（玩具小熊系在細(xì)線的中點(diǎn)）；

③兩手捏著細(xì)線緩慢向兩邊移動(dòng)直到細(xì)線斷裂，讀出此時(shí)兩手間的水平距離d；

④利用平衡條件算出結(jié)果。

在不計(jì)細(xì)線質(zhì)量和伸長(zhǎng)影響的情況下，請(qǐng)回答：

（1）小明算出的細(xì)線能承受的最大拉力是________（用L、G、d表示）；_____(填“小聰”或“小明”) 同學(xué)的測(cè)量結(jié)果較準(zhǔn)確。

（2）在小明兩手捏著細(xì)線緩慢向兩邊移動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是________。

A．細(xì)線上的拉力大小不變

B．細(xì)線上的拉力大小減小

C．細(xì)線上拉力的合力大小不變

D．細(xì)線上拉力的合力大小增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一足夠大的光滑絕緣水平桌面上建一直角坐標(biāo)系xOy，空間存在垂直桌面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶電小球A（可視為質(zhì)點(diǎn)）從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度v沿著x軸正方向入射，沿某一軌跡運(yùn)動(dòng)，從（0，d）坐標(biāo)向左離開(kāi)第I象限。若球A在第I象限的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與一個(gè)靜止、不帶電的小球B（可視為質(zhì)點(diǎn)）發(fā)生彈性正碰，碰后兩球電量均分，球B的速度是球A的3倍。若不論球B初始置于何處，球A碰后仍沿原軌跡運(yùn)動(dòng)。球A、B的質(zhì)量之比為3：1，不計(jì)兩球之間的庫(kù)侖力。

（1）判斷帶電小球A的電性并求出碰后球B的速度大��；

（2）若兩球碰后恰好在（，）坐標(biāo)首次相遇，求球B在第I象限初始位置的坐標(biāo)；

（3）若將球B置于（，）坐標(biāo)處，球A、B碰后，在球B離開(kāi)第I象限時(shí)撤去磁場(chǎng)，再過(guò)時(shí)間Δt恢復(fù)原磁場(chǎng)，要使得兩球此后的運(yùn)動(dòng)軌跡沒(méi)有交點(diǎn)，求Δt的最小值。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（題文）如圖給出A、B兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v－t圖象，由圖可知(　　)

A. t1時(shí)刻A、B兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的速度大小相等方向相反

B. t1時(shí)刻A、B兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的加速度大小相等方向相反

C. t2時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)A的速度大于B的速度，兩者方向相同

D. t2時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)A的加速度小于B的加速度，兩者方向相反

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】甲、乙、丙三人各乘一只熱氣球，甲看到樓房勻速上升，乙看到甲勻速上升，丙看到乙勻速下降，甲看到丙勻速上升，那么，甲、乙、丙對(duì)地可能是（ ）

A．甲、乙勻速下降，且，丙停在空中

B．甲、乙勻速下降，且，丙勻速上升

C．甲、乙勻速下降，且，丙勻速下降

D．上述結(jié)論均不正確

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組采用圖1所示的裝置做“探究加速度與力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)：小車(chē)放置在水平放置的長(zhǎng)木板上，紙帶連接車(chē)尾并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，用來(lái)測(cè)定小車(chē)的加速度a，鉤碼通過(guò)細(xì)線對(duì)小車(chē)的拉力為F。在保持小車(chē)質(zhì)量不變的情況下，改變對(duì)小車(chē)?yán)?/span>F的大小，測(cè)得小車(chē)所受拉力F和加速度a的數(shù)據(jù)如下表：

(1)在圖2中，建立出a—F坐標(biāo)系，根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)，在圖中作出a—F關(guān)系圖線__________。

(2)若要讓細(xì)線對(duì)小車(chē)的拉力F為小車(chē)受到的合外力，則實(shí)驗(yàn)中的改進(jìn)措施是____。

A．更換一塊長(zhǎng)木板

B．適當(dāng)增加小車(chē)的質(zhì)量

C．適當(dāng)墊高長(zhǎng)木板的右端

D．適當(dāng)增加鉤碼質(zhì)量

(3)圖3是實(shí)驗(yàn)中得到的一條已打點(diǎn)的紙帶，紙帶上的A、B、C、D、E、F、G均為相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為0.02s，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未標(biāo)出，由于E、F點(diǎn)打點(diǎn)模糊，只測(cè)量標(biāo)記了AB、BC、CD、DG的距離，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，測(cè)得小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度大小a=_____m/s2，打D點(diǎn)時(shí)的速度大小vD=_______m/s。（以上結(jié)果都保留2位有效數(shù)字）。

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