4.如圖所示,一根輕彈簧上端固定,下端掛一質(zhì)量為m0的平盤(pán),盤(pán)中有一物體,質(zhì)量為m,當(dāng)盤(pán)靜止時(shí),彈簧的長(zhǎng)度比自然長(zhǎng)度伸長(zhǎng)了L.今向下拉盤(pán)使彈簧再伸長(zhǎng)△L后停止,然后松手放開(kāi),設(shè)彈簧總處在彈性限度以內(nèi),剛剛松開(kāi)手時(shí)盤(pán)對(duì)物體的支持力等于多少?(已知重力加速度為g)

分析 先根據(jù)胡克定律和平衡條件,列出盤(pán)靜止時(shí)力平衡方程;再由胡克定律求出剛松手時(shí)手的拉力,確定盤(pán)和物體所受的合力,對(duì)整體,根據(jù)牛頓第二定律求出剛松手時(shí)整體的加速度.再隔離物體研究,由牛頓第二定律求解盤(pán)對(duì)物體的支持力.

解答 解:當(dāng)盤(pán)靜止時(shí),將盤(pán)和物體看作一個(gè)整體,由胡克定律得(m+m0)g=kL
使彈簧再伸長(zhǎng)△L后,剛松手時(shí),由牛頓第二定律得 
  k(L+△L)-(m+m0)g=(m+m0)a
聯(lián)立得 a=$\frac{△L}{L}$g
剛松手時(shí),對(duì)物體,由牛頓第二定律得:
    FN-mg=ma
解得盤(pán)對(duì)物體的支持力 FN=(1+$\frac{△L}{L}$)mg;
答:盤(pán)對(duì)物體的支持力為(1+$\frac{△L}{L}$)mg.

點(diǎn)評(píng) 本題考查應(yīng)用牛頓第二定律分析和解決瞬時(shí)問(wèn)題的能力,這類(lèi)問(wèn)題往往先分析平衡狀態(tài)時(shí)物體的受力情況,再分析非平衡狀態(tài)時(shí)物體的受力情況,根據(jù)牛頓第二定律求解瞬時(shí)加速度.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

2.臺(tái)州市黃巖區(qū)是“中國(guó)蜜桔之鄉(xiāng)”盛產(chǎn)優(yōu)質(zhì)柑桔,一般桔樹(shù)樹(shù)高在兩個(gè)正常成人身高左右,若桔樹(shù)頂部有一個(gè)成熟桔子自然脫落下來(lái),下落過(guò)程中沒(méi)有受到任何的碰撞,試估算桔子落地的速度約為( 。
A.7m/sB.8m/sC.9m/sD.10m/s

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3.在如圖所示電路中,電源內(nèi)阻不可忽略,開(kāi)關(guān)S閉合后,在滑動(dòng)變阻器R2的滑動(dòng)端由a向b緩慢滑動(dòng)的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.電壓表的示數(shù)減小B.電流表的示數(shù)減小
C.電容器C所帶電荷量增大D.電阻R3中有從右向左的電流

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

20.據(jù)《每日郵報(bào)》報(bào)道,美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)目前宣布首次在太陽(yáng)系外發(fā)現(xiàn)“類(lèi)地”行星Kepler-186f,假如宇航員乘坐宇宙飛船到達(dá)該行星,進(jìn)行科學(xué)觀測(cè):該行星自轉(zhuǎn)周期為T(mén);宇航員在該行星“北極”距該行星地面附近h處自由釋放一個(gè)小球(引力視為恒力),落地時(shí)間為t.已知該行星半徑為R,萬(wàn)有引力常量為G,則下列說(shuō)法正確的是(  )
A.該行星的第一宇宙速度$\frac{πR}{T}$
B.該行星的平均密度$\frac{3h}{2πRG{t}^{2}}$
C.宇宙飛船繞該星球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期不大于πt$\sqrt{\frac{2R}{h}}$
D.如果該行星存在一顆同步衛(wèi)星,其距行星表面高度為$\root{3}{\frac{h{T}^{2}{R}^{2}}{2{π}^{2}{t}^{2}}}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

7.有a,b,c,d四顆地球衛(wèi)星,a還未發(fā)射,在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動(dòng),b處于地面附近的近地軌道上正常運(yùn)動(dòng),c是地球同步衛(wèi)星,d是高空探測(cè)衛(wèi)星,各衛(wèi)星排列位置如圖,則有( 。
A.a的向心加速度等于重力加速度gB.在相同時(shí)間內(nèi)b轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng)最短
C.在4h內(nèi)c轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角是$\frac{π}{3}$D.d的運(yùn)動(dòng)周期一定是30h

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

9.某搬運(yùn)工人用與水平方向成37°角的斜向下的推力F推動(dòng)水平地面上的箱子,箱子質(zhì)量為4kg,從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間撤去力F,又經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后箱子停止運(yùn)動(dòng),箱子運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程的v-t圖如圖所示,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)箱子與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為多大;
(2)推力F為多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

16.如圖所示,A、B兩物體的質(zhì)量分別是m1和m2,其接觸面光滑,與水平面的夾角為θ,若A、B與水平地面的動(dòng)摩擦系數(shù)都是μ,用水平力F推A,使A、B一起加速運(yùn)動(dòng),求:
(1)A、B間的相互作用力
(2)為維持A、B間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),力F的取值范圍.
(3)當(dāng)A、B與水平地面間光滑時(shí),且又m1=m2=m時(shí),則F的取值范圍是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

13.一塊水平放置的光滑板面中心開(kāi)一小孔,穿過(guò)一根細(xì)繩,細(xì)繩的一端用力F向下拉,另一端系一小球,并使小球在板面上以半徑r做勻速圓周運(yùn)動(dòng).現(xiàn)開(kāi)始緩緩增大拉力F,使小球半徑逐漸減小,若已知拉力變?yōu)?F時(shí),小球的運(yùn)動(dòng)半徑減為$\frac{r}{2}$;在此過(guò)程中,繩子對(duì)小球做的功是(  )
A.0B.$\frac{Fr}{2}$C.4FrD.$\frac{3Fr}{2}$

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14.洗衣機(jī)脫水時(shí)有一件衣物附在豎直筒壁上,如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.衣物受到重力、筒壁對(duì)它的彈力、摩擦力及向心力共四個(gè)力的作用
B.衣物隨筒壁做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由筒壁對(duì)它的彈力提供
C.筒的轉(zhuǎn)速增大時(shí),筒壁對(duì)衣物的摩擦力增大
D.筒的轉(zhuǎn)速增大時(shí),筒壁對(duì)衣物的彈力保持不變

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