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如图所示,轻质弹簧一端与质量为m=5.4kg的物体(视为质点)相连,另一端悬挂于...

如图所示,轻质弹簧一端与质量为m=5.4kg的物体(视为质点)相连,另一端悬挂于天花板上的O点,物体置于光滑水平面上的A点,OA在同一竖直线上且相距l0=18cm,弹簧恰好处于原长。现对物体施加向右的水平恒力F,物体从静止开始运动。当弹簧与竖直方向的夹角α1=53°时物体的速度最大,当弹簧与竖直方向的夹角α2=60°时物体对水平地面的压力恰好为零,已知弹簧始终处于弹性限度内,sin53°=0.8cos53°=0.6,重力加速度g10m/s2,求:

(1)弹簧的劲度系数k

(2)水平恒力F的大小。

 

(1)600N/m;(2)57.6N。 【解析】 (1)弹簧的原长l0=18cm=0.18m; 当弹簧与竖直方向的夹角α2=60°时物体对水平地面的压力恰好为零,如图所示; 则弹簧的长度为: 根据平衡条件可得: 根据胡克定律可得: k(L2-l0)=T 解得: k=600N/m; (2)弹簧与竖直方向的夹角α1=53°时物体的速度最大,此时弹簧弹力在水平方向的分力与F相等; 此时弹簧的伸长量 根据平衡条件可得: k(L1-l0)sin53°=F 解得: F=57.6N。  
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考点分析:
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如图所示,光滑水平面AB与光滑斜面BC通过一小段光滑的圆弧轨道平滑连接,斜面的倾角θ=30°。质量m=2kg的物块在水平向右的恒力F=4N的作用下,从A点由静止开始运动,经2s到达B点,重力加速度g=10m/s2,求:

(1)物体在光滑水平面AB上的加速度大小;

(2)物体到达B点时的速度大小;

(3)物体到达B点时撤去F,物体沿光滑斜面向上运动,最远能到达C点,则BC的距离为多大?

 

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探究加速度与物体质量、物体受力的关系的实验装置如图所示。

(1)实验中调整定滑轮的高度,使细线与长木板平行,为使木块所受合外力等于细线的拉力,应采取的是下列哪一项措施___________

A.平衡摩擦力

B.木块质量远大于砝码及砝码盘的质量

(2)甲同学在探究加速度与物体质量的关系实验中打出的一条纸带如图所示,ABCDE为计数点,相邻两计数点间还有4个计时点没有标出,其中s1=6.07cms2=6.69cms3=7.31cms4=7.93cm。已知电火花打点计时器使用的电源频率f=50Hz,那么木块加速度的大小是___________m/s2(计算结果保留两位有效数字)

(3)从误差分析角度看,下列因素中会引起加速度测量值偏大的是___________

A.实验中电源频率略高于50Hz       B.实验中电源频率略低于50Hz

C.实验中电源电压略高于220V       D.实验中电源电压略低于220V

(4)乙同学在完成本实验后,利用装置继续进行实验探究:使长木板水平放置,砝码和砝码盘的质量远大于木块质量,则木块加速运动过程中细线的拉力T趋近于___________(已知重力加速度g,木块的质量M,木块与长木板间动摩擦因数μ,结果用gMμ表示)

 

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某同学在做验证力的平行四边形定则实验,将橡皮条一端固定在A点,另一端系上两根细绳套,用两把弹簧测力计通过细绳套互成角度的拉动橡皮条,将结点拉到O点。然后再用一把弹簧测力计拉细绳套,使两次的作用效果相同。

(1)本实验采用的实验方法是___________(选填等效替代法控制变量法”),因此在同一实验的两次操作中,结点到达位置___________(选填相同不相同”)

(2)如图所示,实验中保持结点所在位置和弹簧测力计a的拉伸方向不变,使弹簧测力计b从图示位置开始顺时针缓慢转动至AO方向,则在这个过程中当OC垂直于___________(选填OAOB”)时,弹簧测力计b的示数最小。

 

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如图所示,质量分别为m1m2的两个物体通过轻绳连接,在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动,力F与水平方向成θ角。关于m1所受的支持力N、摩擦力f和绳子拉力T的大小,下列判断正确的是(    

A.N=m1g+m2gFsinθ B.f= Fcosθ

C.T=F D.T=

 

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如图所示,逆时针匀速转动的传送带与水平面的夹角θ,在传送带顶端静止释放小物块,小物块以加速度a1加速下滑,当小物块与传送带共速后,以加速度a2加速下滑,小物块与传送带间的动摩擦因数为μ。则下列说法正确的是(    

A.a1>a2 B.a1=a2 C.μ=tanθ D.μ<tanθ

 

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