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如图所示,弹簧一端与一小物体相连,另一端悬挂于天花板上的O点,小物体置于光滑水平...

如图所示,弹簧一端与一小物体相连,另一端悬挂于天花板上的O点,小物体置于光滑水平面上的A点,OA在同一竖直线上且相距12cm,弹簧恰好处于原长.现对物体施加水平向右缓慢增大的拉力F,当F1=9N时物体处于与A相距9cmB点;继续缓慢增大拉力,当物体处于与B相距7cmC点时,小物体对水平地面的压力恰好为零.不计弹簧重力,g=10m/s2,弹簧始终处于弹性限度内.求:

(1)弹簧的劲度系数k

(2)小物体的质量m

 

(1) (2) 【解析】 首先在B位置,滑块受拉力、重力、支持力和弹簧的弹力,根据平衡条件并结合正交分解法列式;在C位置,受重力、弹簧弹力和拉力,再次根据平衡条件列式;同时结合几何关系得到图中的弹簧长度和对应的角度,最后结合胡克定律进行列式分析. (1)在B位置时,根据几何关系可得弹簧长度: 弹簧与水平面的夹角为,则由向何关第有:;设物体在B点时.弹簧的拉力为 对小物体受力分析,有:,解得: 弹簧的劲度系数: (2)设物体在C点时.弹簧的拉力为,弹簧与水平面的夹角为 由几何关系可得: 弹簧的弹力,则 对小物体受力分析有,解得m=2.4kg  
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考点分析:
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某探究小组利用如图(甲)所示的气垫导轨和光电门计时器等装置验证加速度与合外力的正比关系.他们通过改变滑轮下端的钩码质量来改变滑块所受的外力;实验中,钩码的质量为m,滑块(带遮光条)的质量为M,滑块上装有宽为d的遮光条.计时器显示遮光条经过光电门12的时间分别为∆t1∆t2,测出光电门1和光电门2的距离为L,重力加速度为g

(1)当满足条件_________时,可以认为滑块所受合外力等于mg

(2)本实验需用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图(乙)所示,d =______mm.

(3)在满足(1)中条件的情况下,本实验要验证的表达式是__________________.(用题目中提供的物理量符号表示)

 

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某同学在测定小车加速度的实验中,得到图甲所示的一条纸带,他在纸带上共取了A、B、C、D、E、F、G七个计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出.已知打点计时器的打点周期为0.02s.该同学从每个计数点处将纸带剪开分成六条(分别标记为abcdef),再将这六条纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xOy坐标系中,得到图乙所示的图形,最后将各纸带上端中心连起来,于是得到表示v-t关系的图象,图中x轴对应的物理量是时间ty轴对应的物理量是速度v

(1)图中t3=_______s,若测得纸条c的长度为4.02cm,则v3=_____m/s(保留两位有效数字).

(2)若测得纸条a的长度为1.98cm,纸条f的长度为7.02cm,则可求出加速度的大小为_____m/s2(保留两位有效数字).

 

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在地面附近,存在着一个有界电场,边界MN将空间分成上下两个区域I、II,在区域Ⅱ中有竖直向上的匀强电场,在区域I中离边界某一高度由静止释放一个质量为m的带电小球,如图甲所示,小球运动的图像如图乙所示,不计空气阻力,则(  )

 

A.小球受到的重力与电场力之比为3:5

B.t=5s时,小球经过边界MN

C.在小球向下运动的整个过程中,重力做的功大于电场力做的功

D.1s~4s过程中,小球的机械能先减小后增大

 

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如图(甲)所示,足够长的固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,沿杆方向给环施加一个拉力F,使环由静止开始运动,已知拉力F及小环速度v随时间t变化的规律如图(乙)所示,重力加速度g取10m/s2。则以下判断正确的是

A. 小环的质量是1kg B. 细杆与地面间的倾角是30°

C. 前3s内拉力F的最大功率是2.25W D. 前3s内小环机械能的增加量是5.75J

 

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如图所示,虚线abc代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,PQ是这条轨迹上的两点,据此可知(     )

A.三个等势面中,a的电势最高

B.带电质点通过P点时的电势能较Q点大

C.带电质点通过P点时的动能较Q点大

D.带电质点通过P点时的加速度较Q点大

 

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