【題目】如圖所示，固定直桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的小球和兩根原長均為L的輕彈簧，兩根輕彈簧的一端與小球相連，另一端分別固定在桿上相距為2L的A、B兩點(diǎn)。已知直桿與水平面的夾角為θ，兩彈簧的勁度系數(shù)均為k=，小球在距B點(diǎn)L的P點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)小球受到的摩擦力為最大靜摩擦力，且與滑動(dòng)摩擦力相等，重力加速度為g。求：

（1）小球在P點(diǎn)處受到摩擦力的大小及方向；

（2）若從固定點(diǎn)B處剪斷彈簧，則剪斷彈簧的瞬間小球加速度大小及方向；

（3）若小球從P點(diǎn)以初速度v0沿桿向上運(yùn)動(dòng)，恰能到達(dá)距A點(diǎn)L的Q點(diǎn)，求初速度v0的大小及小球從Q點(diǎn)下滑過程中動(dòng)能最大時(shí)距B點(diǎn)的距離。

【答案】⑴ , 方向沿桿向下 ⑵，方向沿桿向下 ⑶ ；

【解析】

（1）小球在P點(diǎn)時(shí)兩根彈簧的彈力大小相等，設(shè)為F,根據(jù)胡克定律由：F=k(L-L)，設(shè)小球靜止時(shí)受到的摩擦力大小為f,方向沿桿向下，根據(jù)平衡條件有：mg+f=2F，解得f=，方向沿桿向下.

（2）從固定點(diǎn)B處剪斷彈簧的瞬間，對(duì)小球有：mg-f-F=ma，解得a=，方向沿桿向下.

（3）小球在P、Q兩點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢能相等，所以小球從P到Q的過程中，兩彈簧對(duì)小球做功為零，由動(dòng)能定理W合=EK有：-2mg(L-L)-2f(L-L)=0-m，解得

小球從Q點(diǎn)下滑過程中,當(dāng)加速度a=0時(shí)速度最大，動(dòng)能最大，設(shè)動(dòng)能最大時(shí)距B點(diǎn)的距離為x：

k(L-x)+k(2L-x-L)+f=mg

代入數(shù)據(jù)得：x=

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，粗糙斜面與水平面的夾角為30°，質(zhì)量為0.3 kg的小物塊靜止在A點(diǎn)，現(xiàn)有一沿斜面向上的恒定推力F作用在小物塊上，作用一段時(shí)間后撤去推力F，小物塊能達(dá)到的最高位置為C點(diǎn)，小物塊從A到C的vt圖象如圖乙所示，g取10 m/s2，則下列說法正確的是( )

A. 小物塊到C點(diǎn)后將沿斜面下滑

B. 小物塊從A點(diǎn)沿斜面向上滑行的最大距離為1.8 m

C. 小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

D. 推力F的大小為4 N

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為真空中兩點(diǎn)電荷A、B形成的電場中的一簇電場線，已知該電場線關(guān)于虛線對(duì)稱，O點(diǎn)為A、B電荷連線的中點(diǎn)，a、b為其連線的中垂線上對(duì)稱的兩點(diǎn)，根據(jù)上述信息，下列說法正確的是（ ）

A. A、B為等量異種電荷

B. 最先用電場線描述電場的科學(xué)家是庫侖

C. a、b兩點(diǎn)處無電場線，故其電場強(qiáng)度一定為零

D. 同一試探電荷在a、b兩點(diǎn)處的電勢能一定相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】t＝0時(shí)，甲乙兩汽車從相距70 km的兩地開始相向行駛，它們的v－t圖象如圖所示．忽略汽車掉頭所需時(shí)間．下列對(duì)汽車運(yùn)動(dòng)狀況的描述正確的是

A. 在第1小時(shí)末，乙車改變運(yùn)動(dòng)方向

B. 在第2小時(shí)末，甲乙兩車相距10 km

C. 在前4小時(shí)內(nèi)，乙車運(yùn)動(dòng)加速度的大小總比甲車的大

D. 在第4小時(shí)末，甲乙兩車相遇

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖是“探究做功與速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，已知重力加速度為g，不計(jì)滑輪摩擦阻力，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

a．將長木板傾斜放置，小車放在長木板上，通過細(xì)繩跨過定滑輪與砂桶相連，長木板旁放置一個(gè)光電門；

b．調(diào)整長木板傾角，使得小車恰好能在細(xì)繩的拉力作用下勻速下滑，測得砂和砂桶的總質(zhì)量為m，擋光片寬度為d，小車質(zhì)量為M；

c．記錄小車初始位置，測出小車在此位置時(shí)擋光片到光電門的距離L，剪斷細(xì)繩，小車由靜止開始加速運(yùn)動(dòng)，測得擋光片通過光電門的時(shí)間為△t；

d．移動(dòng)光電門的位置，重新測量L，讓小車從步驟c中的初始位置由靜止釋放，重新測得擋光片通過光電門的時(shí)間△t；

e．重復(fù)d步驟，測得若干組L和△t．

（1）如圖所示，用游標(biāo)卡尺測量擋光片的寬度d＝_______cm；小車通過光電門的速度為___________（用題給的字母表示）；

（2）小車加速下滑時(shí)所受合力___________（填“大于”、“小于”或“等于”）砂和砂桶的重力；實(shí)驗(yàn)時(shí)，___________滿足砂和砂桶的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量M（填“需要”或“不需要” ）；則小車合力所做的功為____________；

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出L－圖象如圖所示，則圖象的斜率k＝_________（用題中字母表示）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩輛汽車在平直的公路上同一地點(diǎn)沿相同方向由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)，它們運(yùn)動(dòng)的加速度隨時(shí)間變化a－t圖像如圖所示．關(guān)于甲、乙兩車在0－20 s的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法正確的是

A. 在t＝10 s時(shí)兩車相遇

B. 在t＝20 s時(shí)兩車相遇

C. 在t＝10 s時(shí)兩車相距最遠(yuǎn)

D. 在t＝20 s時(shí)兩車相距最遠(yuǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定的半球面右側(cè)是光滑的，左側(cè)是粗糙的，O點(diǎn)為球心，A、B為兩個(gè)完全相同的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），小物塊A靜止在球面的左側(cè)，受到的摩擦力大小為F1，對(duì)球面的壓力大小為N1;小物塊B在水平力F2作用下靜止在球面的右側(cè)，對(duì)球面的壓力大小為N2，已知兩小物塊與球心連線和豎直方向的夾角均為θ，則 （ ）

A. F1∶F2=cosθ∶1 B. F1∶F2=sinθ∶1

C. N1∶N2=cos2θ∶1 D. N1∶N2=sin2θ∶1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩塊較大的金屬板A、B相距為d，平行放置并與一電源相連，開關(guān)S閉合后，兩板間恰好有一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的油滴處于靜止?fàn)顟B(tài)，以下說法正確的是(　　)

A. 若將A向左平移一小段位移，則油滴仍然靜止，G表中有a→b的電流

B. 若將A向上平移一小段位移，則油滴向下加速運(yùn)動(dòng)，G表中有b→a的電流

C. 若將A向下平移一小段位移，則油滴向上加速運(yùn)動(dòng)，G表中有b→a的電流

D. 若將S斷開，則油滴仍然靜止，G表中無電流

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在軍事演習(xí)中，某空降兵從飛機(jī)上跳下，先做自由落體運(yùn)動(dòng)，在t1時(shí)刻速度達(dá)到最大值v1時(shí)，打開降落傘做減速運(yùn)動(dòng)。在t2時(shí)刻以較小速度v2著地．他的v-t圖象如圖所示．下列關(guān)于空降兵在0～t1或t1～t2時(shí)間內(nèi)的結(jié)論正確的是

A. 0～t1空降兵的位移

B. t1～t2，空降兵的位移

C. t1～t2，空降兵的平均速度v>

D. t1～t2空降兵做加速運(yùn)動(dòng)，加速度越來越小

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同步練習(xí)冊(cè)答案