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一轻质弹簧直立在地面上,其劲度系数k=400 N/m,弹簧的上端与空心物体A连接...

一轻质弹簧直立在地面上,其劲度系数k=400  N/m,弹簧的上端与空心物体A连接,物体B置于A内,B的上下表面恰好与A接触,如图所示.A和B质量均为1  kg,先将A向上抬高使弹簧伸长5 cm后由静止释放,A和B一起做上下方向的简谐运动.已知弹簧的弹性势能决定于弹簧形变大小(g取10  m/s2,阻力不计). 求:

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(1)物体A的振幅;

(2)物体B的最大速率;

(3)在最高点和最低点A和B的作用力.

 

(1)10 cm  (2) m/s  (3)10  N,向下;30  N,向上 【解析】(1)从原长到平衡位置x1==5 cm 振幅A=5 cm+x1=10 cm. (2)最大速率在平衡位置,从最高点到平衡位置过程中,前后位置的弹性势能相等,因此重力势能转化为动能. (mA+mB)g·A= (mA+mB)v2 v= m/s. (3)在最高点,整体(mA+mB)g+k×5 cm=(mA+mB)a 隔离B:F1+mBg=mBa  可求得F1=10  N,向下. 在最低点:F2-mBg=mBa,得F2=30  N,向上.
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考点分析:
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如图所示,一块涂有碳黑的玻璃板,质量为2  kg,在拉力F的作用下,由静止开始竖直向上做匀加速运动,一个装有振针的振频率为5 Hz的电动音叉在玻璃板上画出如图所示的曲线,量得OA=1 cm,OB=4 cm,OC=9 cm,则外力F应为__________.

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(江苏)如图所示,物体A置于物体B上,一轻质弹簧一端固定,另一端与B相连,在弹性限度范围内,A和B一起在光滑水平面上做往复运动(不计空气阻力),并保持相对静止,则下列说法正确的是(    )

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A.A和B均做简谐运动

B.作用在A上的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比

C.B对A的静摩擦力对A做功,而A对B的静摩擦力对B不做功

D.B对A的静摩擦力始终对A做正功,而A对B的静摩擦力始终对B做负功

 

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如图所示,一轻弹簧与质量为m的物体组成弹簧振子,物体在同一条竖直线上的A、B间做简谐运动,O为平衡位置,C为AO的中点,已知OC=h,振子的周期为T,某时刻物体恰好经过C点并向上运动,则从此时刻开始的半个周期时间内,下列说法错误的是(    )

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A.重力做功2mgh

B.重力的冲量大小为mgT/2

C.合外力的冲量为零

D.合外力做功为零

 

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如图所示,质量分别为mA=2  kg和mB=3  kg的A、B两物块,用劲度系数为k的轻弹簧相连后竖直放在水平面上,今用大小为F=45  N的力把物块A向下压而使之处于静止,突然撤去压力,则(    )

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A.物块B有可能离开水平面

B.物块B不可能离开水平面

C.只要k足够小,物块B就可能离开水平面

D.只要k足够大,物块B就可能离开水平面

 

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如图甲所示,小球在内壁光滑的固定半圆形轨道最低点附近做小角度振动,其振动图象如图乙所示,以下说法正确的是(    )

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A.t1时刻小球速度为零,轨道对它的支持力最小

B.t2时刻小球速度最大,轨道对它的支持力最小

C.t3时刻小球速度为零,轨道对它的支持力最大

D.t4时刻小球速度最大,轨道对它的支持力最大

 

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