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一个弹簧秤放在水平地面上,Q为与轻弹簧上端连在一起的秤盘,P为重物,已知P的质量...

一个弹簧秤放在水平地面上,Q为与轻弹簧上端连在一起的秤盘,P为重物,已知P的质量M=10.5kg,Q 的质量m=1.5kg,弹簧的质量不计,劲度系数k=800N/m,系统处于静止.如图所示,现给P施加一个方向竖直向上的力F,使它从静止开始向上做匀加速运动,已知在前0.2s内,F为变力,0.2s以后,F为恒力.
求:力F的最大值与最小值.(取 g=10m/s 2

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在P、Q分离之前F为变力,分离后,F为恒力;两物体分离瞬间,P对Q无作用力,但Q的加速度恰好与原来一样,此后Q的加速度将减小,而从开始到分离历时0.2s,由分析可知,刚开始时F最小,F为恒力时最大 【解析】 设刚开始时弹簧压缩亮为x1,则: x1==0.15m① 设两者刚好分离时,弹簧压缩量为x2,则对Q: kx2-mg=ma② 在前0.2s时间内,有运动学公式得: x1-x2=at2③ 由①②③解得:a=6m/s2 由牛顿第二定律得, 开始时,Fmin=(M+m)a=72N 最终分离后,Fmax-Mg=Ma 即:Fmax=M(g+a)=168N 答:力F最小为72N,最大为168N
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考点分析:
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一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球A和B(中央有孔),A、B间由细绳连接着,它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态.此情况下,B球与环中心O处于同一水平面上,B间的细绳呈伸直状态,与水平线成30°夹角.已知B球的质量为m,求细绳对B球的拉力和A球的质量.

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如图,固定于竖直面内的粗糙斜杆,在水平方向夹角为30°,质量为m的小球套在杆上,在大小不变的拉力作用下,小球沿杆由底端匀速运动到顶端,为使拉力做功最小;
求(1)拉力F与杆的夹角a
(2)拉力F的大小.

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在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验中,甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧,为测量橡皮绳的劲度系数,他们在橡皮绳下端面依次逐个挂下钩码(每个钩码的质量均为m=0.1kg,取g=10m/s2),并记录绳下端的坐标X(下标i表示挂在绳下端钩码个数).然后逐个拿下钩码,同样记录绳下端面的坐标X,绳下端面坐标的值Xi=(X加+X减)/2的数据如下表:
挂在橡皮绳下端的钩码个数橡皮绳下端的坐标(X/mm)
1216.5216.5
2246.7232.0
3284.0246.5
4335.0264.2
5394.5281.3
6462.0301.0
(1)同一橡皮绳的X______X(大于、小于或等于);
(2)______同学的数据更符合实验要求(甲或乙);
(3)选择乙同学的数据用作图法求出该橡皮绳的劲度系数k(N/m).
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在探究合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳.实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条.
①实验 对两次拉伸橡皮条的要求中,下列哪些说法是正确的______ (填字母代号)
A.将橡皮条拉伸相同长度即可
B.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度
C.将弹簧秤都拉伸到相同刻度
D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
②同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是______(填字母代号)
A.两细绳必须等长
B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些.
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某同学在做用单摆测定重力加速度的实验中,用游标为50分度的卡尺测量小球的直径,结果如图所示.由图可知小球的直径为______

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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