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一劲度系数k=800N/m的轻质弹簧两端分别连接着质量均为12kg的物体A、B,...

一劲度系数k=800N/m的轻质弹簧两端分别连接着质量均为12kg的物体A、B,将他们竖直静止在水平面上,如图所示,现将一竖直向上的变力F作用A上,使A开始向上做匀加速运动,经0.4s物体B刚要离开地面,求:(设整个过程弹簧都在弹性限度内,取g=10m/s2
(1)此过程中所加外力F的最大值和最小值;
(2)此过程中力F所做的功.

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(1)当物体A刚开始做匀加速运动时,拉力F最小,设为F1.当物体B刚要离开地面时,拉力F最大,设为F2.分别对A、B运用牛顿第二定律即可求解; (2)在力F作用的0.4 s内,初末状态的弹性势能相等,由功能关系即可求解. 【解析】 (1)t=0时,弹簧的压缩量为x1,则:x1==m=0.15m t=0.4s时,物体B刚要离开地面,弹簧对B的拉力恰好等于B的重力,设此时弹簧的伸长量为x2,则:x2==0.15m A向上匀加速运动过程,有: 解得:a=3.75m/s2 t=0时,外力F最小:Fmin=ma=45N t=0.4s时,外力F最大,由牛顿第二定律得 对A:Fmax-mg-kx2=ma, 解得:Fmax=285N (2)过程末了时刻A的速度:υ=at=3.75×0.4=1.5m/s, 在A上升的过程中,弹簧由压缩0.15m的状态变为伸长0.15m,弹力所作功的代数和为零,由动能定理有: 解得力F所做的功:WF=49.5J 答:(1)此过程中所加外力F的最大值为285N,最小值为45N; (2)此过程中外力F所做的功为49.5 J.
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考点分析:
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如图所示,在真空中的一直角坐标系xOy平面内,有一个质量为m、电量为+q的粒子(不计重力),从原点O沿y轴正方向以初速度v射入,为了使此粒子能够沿圆弧轨道通过定点P(a,-b),可以在坐标系xOy平面内的某点固定一带负电的点电荷,已知静电力常数为k.求:
(1)该点电荷的固定在何处
(2)该点电荷的电量Q.

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如图所示,一个质量为m的小球被AO、BO两根细绳系住,BO绳为水平状态,AO绳与竖直方向的夹角为θ,此时AO绳对小球的拉力大小为T1.烧断BO绳后,小球摆动,当小球再次摆回到图中位置时AO绳对小球的拉力大小为T2.求:
(1)T1与T2的比值.
(2)烧断BO绳后,小球通过最低点时,AO绳对小球的拉力大小T3

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如甲图所示,是用落体法验证机械能守恒定律的实验装置.(g取9.80m/s2
①选出一条纸带如乙图所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,打点计时器通以50Hz的交流电.用分度值为1mm的刻度尺测得的各间距值已标在乙图中,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点,重锤的质量为1.00kg.甲同学根据乙图中的测量数据算出:当打点计时器打B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了______J;打点计时器打B点时重锤的速度vB=______m/s,此时重锤的动能是______J.(结果均保留三位有效数字)
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②乙同学利用他自己做实验时打出的纸带,测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以manfen5.com 满分网v2为纵轴,以h为横轴,画出了如丙图所示的图线.
(a)图线的斜率的值近似等于______
A.19.6        B.9.80    C.4.90     D.2.45
(b)图线未过原点O的原因是:______
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小明同学在实验室探究弹力和弹簧伸长的关系的探究过程是:
猜想与假设:弹簧弹力和弹簧伸长成正比例关系.
设计与进行实验:
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(1)设计如图所示的实验装置进行实验;
(2)在弹簧下端挂上钩码,当分别悬挂10g、20g钩码时,记下指针所指的标尺刻度;
(3)将实验数据记录在表格中.
(4)整理器材,进行实验数据分析并得出结论.
交流与评估:
小明同学将实验数据记录在到下表中(重力加速度g=9.8m/s2 )
钩码质量m/g1020
标尺刻度x/10-2m6.008.0010.00
他根据实验数据在坐标纸上用描点法画出x-m图象如图所示,根据图象于是小明得出结论:弹簧弹力和弹簧伸长不是正比例关系而是一次函数关系,自己先前的猜想是错误的.
(1)请说明小明结论错误的原因:   
(2)这个实验小明同学在设计与进行实验中的设计方案上还存在的不足之处是:    查看答案
如图甲所示,一物块在t=0时刻,以初速度V从足够长的粗糙斜面底端向上滑行,物块速度随时间变化的图象如图乙所示,t时刻物块到达最高点,3t时刻物块又返回底端.由此可以确定( )
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A.物体冲上斜面的最大位移
B.物块返回底端时的速度
C.物块所受摩擦力大小
D.斜面倾角θ
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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