15．如圖所示，水平面上質(zhì)量均為4kg的兩木塊A、B用一輕彈簧相連接，整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)用一豎直向上的力F拉動(dòng)木塊A，使木塊A向上做加速度為5m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．從力F剛作用在木塊A的瞬間到B剛離開(kāi)地面的瞬間這個(gè)過(guò)程，下列說(shuō)正確的是（g=10m/s2）（　�。�
A．力F的最小值為60 N
B．力F的最大值為60 N
C．當(dāng)彈簧形變程度最小時(shí)，力F的值一定為60 N
D．當(dāng)彈簧形變程度最大時(shí)，力F的值一定為100 N

分析 最初彈簧被壓縮，A物體受到豎直向上的彈力等于重力，由于A物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)A受力分析，列出牛頓第二定律解出對(duì)應(yīng)的表達(dá)式，得到初位置拉力最小，末位置拉力最大；
當(dāng)B物體要離開(kāi)地面時(shí)地面的支持力為零，彈簧對(duì)B物體向上的拉力等于B物體的重力，即彈簧對(duì)A物體向下的拉力等于B的重力，再列出牛頓第二定律解出此所需的拉力F大小即可．

解答 解：AB、對(duì)物體A分析，受拉力F、重力G、彈簧的彈力，由于彈簧的彈力向上時(shí)在減小，向下時(shí)在增加，物體是勻加速運(yùn)動(dòng)，故拉力F逐漸增加；
設(shè)初始狀態(tài)時(shí)，彈簧的壓縮量為x0，彈簧勁度系數(shù)為k，物體的質(zhì)量為m，則kx0=mg；
力F作用在木塊A上后，選取A為研究對(duì)象，其受到豎直向上的拉力F、豎直向下的重力mg和彈力k（x0-x）三個(gè)力的作用，
根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)+k（x0-x）-mg=ma，即F=ma+kx=20+kx；
開(kāi)始時(shí)拉力最小，x=0，故拉力為20N；
當(dāng)彈簧對(duì)物體B豎直向上的彈力等于重力時(shí)B剛好離開(kāi)地面，此時(shí)彈簧對(duì)物體A施加豎直向下的彈力F彈，大小為mg=40N，
對(duì)物體A運(yùn)用牛頓第二定律有F-mg-F彈=ma，
代入數(shù)據(jù)，可求得F=100N；
即拉力的最大值為100N，最小值為20N，故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；
C、當(dāng)彈簧形變程度最小時(shí)，彈力為零，對(duì)物體A，根據(jù)牛頓第二定律，有：F-mg=ma，故F=m（g+a）=4×（10+5）=60N，故C正確；
D、由以上分析可知，彈簧在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)的形變量均最大，最高點(diǎn)時(shí)拉力為100N，而在最下端時(shí)拉力為20N，故D錯(cuò)誤；
故選：C

點(diǎn)評(píng) 解決此類題時(shí)要注意胡克定律中彈簧的彈力與彈簧的形變量成正比，這里的形變量既可以是彈簧的伸長(zhǎng)量，也可以是彈簧的壓縮量．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

12．對(duì)于一定量的理想氣體，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．當(dāng)氣體溫度變化時(shí)，氣體內(nèi)能一定變化
B．若氣體的內(nèi)能不變，其狀態(tài)也一定不變
C．若氣體的壓強(qiáng)和體積都不變，其內(nèi)能也一定不變
D．若氣體的溫度隨時(shí)間不斷升高，其壓強(qiáng)也一定不斷增大
E．氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過(guò)程有關(guān)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

13．一個(gè)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，初速度是3m/s，加速度為4m/s2，求
（1）經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間速度增加到15m/s？
（2）前5s內(nèi)位移是多少？
（3）第5s內(nèi)的位移是多少．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

3．光滑的水平面上有一個(gè)物體，初速度為0，對(duì)物體施加一個(gè)大小不變、方向時(shí)而向東時(shí)而向西的水平力F（如圖所示，取向東為正），共歷時(shí)60s．下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．在這60s內(nèi)，物體一直向東運(yùn)動(dòng)，從不向西運(yùn)動(dòng)
B．在這60s內(nèi)，物體時(shí)而向東運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向西運(yùn)動(dòng)
C．在60s末物體回到初始位置，速度為0
D．在60s末物體位于初始位置之東，速度不為0

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

10．如圖所示，傳送帶與地面的傾角θ=37°，從A端到B端的長(zhǎng)度為18m，傳送帶以v0=12m/s的速度沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，在傳送帶上端A處無(wú)初速地放置一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的煤塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.75，設(shè)物體所受最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，求：物體從A端運(yùn)動(dòng)到B端所需的時(shí)間是多少？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

20．如圖所示，在小車的傾角為30°的光滑斜面上，用一細(xì)繩連接一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的物塊，當(dāng)小車以$\sqrt{3}$m/s2的加速度向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，m與斜面保持相對(duì)靜止，求：
（1）細(xì)線對(duì)物塊的拉力？
（2）若使物體m對(duì)斜面的壓力為零，小車加速度必須多大？
（3）若使細(xì)線的拉力為零，小車加速度大小、方向如何？（g取10m/s2）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

7．如圖所示，有一長(zhǎng)度為L(zhǎng)=1m的斜面AB，斜面傾角θ=37°，斜面底端B與一繃勁的水平傳送帶的水平部分相距很近，水平傳送帶足夠長(zhǎng)，并始終以v=4m/s的速率運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向如圖所示．一物體從斜面頂端A由靜止釋放，物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.5，物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.1，且物體從斜面底端B運(yùn)動(dòng)到傳送帶上的短暫過(guò)程，其速度大小不改變．已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）物體運(yùn)動(dòng)到斜面底端B時(shí)的速度vH的大��；
（2）物體從A點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到與相對(duì)傳送帶剛好靜止的過(guò)程中，所經(jīng)歷的而時(shí)間t；
（3）物體在傳送帶上相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離x．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

4．一臺(tái)理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比是5：1，原線圈接入電壓為220V的正弦交流電，各元件正常工作．一只理想二極管和一個(gè)滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)接在副線圈上，如圖，電壓表和電流表均為理想交流電表．則下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．原、副線圈中的電流之比為1：5
B．電壓表的讀數(shù)為22V
C．若將滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)，則兩電表讀數(shù)均減小
D．若滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為20Ω，則1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量為2904J

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

5．如圖所示，光滑的水平地面上有三塊木塊a，b，c，質(zhì)量均為m，a、c之間用輕質(zhì)細(xì)繩連接．現(xiàn)用一水平恒力F作用在b上，三者開(kāi)始一起做勻加速運(yùn)動(dòng)．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中把一塊橡皮泥粘在某一木塊上面（不影響木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)），系統(tǒng)仍加速運(yùn)動(dòng)，且始終沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)．則在粘上橡皮泥并達(dá)到穩(wěn)定后，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．無(wú)論粘在哪塊木塊上面，系統(tǒng)的加速度都不變
B．若粘在a木塊上面，繩的張力減小，a、b間摩擦力可能增加
C．若粘在b木塊上面，繩的張力和a、b間摩擦力一定都減小
D．若粘在c木塊上面，繩的張力和a、b間摩擦力一定都減小

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