如圖所示,A、B 兩滑環(huán)分別套在間距為1m的光滑細(xì)桿上,A和B 的質(zhì)量之比為1:3,用一自然長(zhǎng)度為1m的輕彈簧將兩環(huán)相連,在A環(huán)上作用一沿桿方向的、大小為20N的拉力F,當(dāng)兩環(huán)都沿桿以相同的加速度運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧與桿夾角為53°(cos53°=0.6).求彈簧的勁度系數(shù)k為多少?
分析:本題是典型的部分與整體結(jié)合的解法應(yīng)用,先用整體法來(lái)確定整體的加速度,然后用部分法,對(duì)B進(jìn)行受力分析,進(jìn)而得到彈簧的勁度系數(shù).
解答:解:
先取A、B和彈簧整體為研究對(duì)象,彈簧彈力為內(nèi)力,桿對(duì)A、B支持力與加速度方向垂直,在沿F方向應(yīng)用牛頓第二定律F=(mA+mB)a    ①
再取B為研究對(duì)象,在沿F方向應(yīng)用牛頓第二定律F彈cos53°=mBa   ②
聯(lián)立①②求解得  F=25N   由幾何關(guān)系得彈簧的伸長(zhǎng)量 x=l(
1
sin53°
-1)=0.25m
彈簧的勁度系數(shù)k=
F
x

代入數(shù)據(jù)得:k=100N/m
答:彈簧的勁度系數(shù)k=100N/m
點(diǎn)評(píng):作為結(jié)合體問(wèn)題,一般要用整體與部分結(jié)合的方法來(lái)解,而這類題大多數(shù)都是先用整體法來(lái)確定加速度,然后用部分法來(lái)確定要求的量.注意若涉及的多個(gè)物體相互間由相對(duì)運(yùn)動(dòng)的結(jié)合體,則不能用整體法求加速度.
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:

三塊相同的金屬平板A、B、D自上而下水平放置,間距分別為h和d,如圖所示.A、B兩板中心開(kāi)孔,在A板的開(kāi)孔上擱有一金屬容器P,與A板接觸良好,其內(nèi)盛有導(dǎo)電液體.A板通過(guò)閉合的電鍵K與電動(dòng)勢(shì)為U0的電池正極相連,B板與電池負(fù)極相連并接地.容器P內(nèi)液體在底部小孔O處形成質(zhì)量為m,帶電量為q的液滴后自由下落,穿過(guò)B板的開(kāi)孔O′落到D板上,其電荷被D板吸附,液體隨即蒸發(fā).接著容器底部又形成相同的液滴自由下落,如此繼續(xù).設(shè)整個(gè)裝置放在真空中.
(1)第一個(gè)液滴到達(dá)D板時(shí)的速度為多少?
(2)D板最終可達(dá)到多高的電勢(shì)?
(3)設(shè)液滴的電量是A板所帶電量的a倍(a=0.02),A板與B板構(gòu)成的電容器的電容為C0=5×10-12F,U0=1000V,m=0.02g,h=d=5cm.試計(jì)算D板最終的電勢(shì)值.(g=10m/s2
(4)如果電鍵K不是始終閉合,而只是在第一個(gè)液滴形成前閉合一下,隨即打開(kāi),其他條件與(3)相同.在這種情況下,D板最終可達(dá)到的電勢(shì)值為多少?說(shuō)明理由.(不需要計(jì)算.)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,A、B兩物體疊放在水平地面上,A與B之間M、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.50,A物體質(zhì)量m=30kg,B物體質(zhì)量為l0kg.處于水平位置的輕彈簧一端固定于墻壁,另一端與A物體相連,彈簧處于自然狀態(tài),其勁度系數(shù)為250N/m.現(xiàn)有一水平推力F作用于物體B上,使B緩慢地向墻壁移動(dòng),當(dāng)移動(dòng)到某處時(shí),A、B間開(kāi)始發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),此時(shí)水平推力F的大小為
 
N,在此過(guò)程中物體A的位移為
 
m.(g取l0m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,A、B兩小球用輕桿連接,豎直放置.由于微小的擾動(dòng),A球沿豎直光滑槽運(yùn)動(dòng),B球沿水平光滑槽運(yùn)動(dòng).則在A球到達(dá)底端前( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2010?南昌一模)如圖所示,A,B兩木塊質(zhì)量分別為4kg和1kg,C板的質(zhì)量為5kg,A、C之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25,桌面光滑,A、C靜止時(shí),將木塊B由張緊狀態(tài)抬高0.8m后釋放,滑輪的摩擦、繩的質(zhì)量和伸長(zhǎng)都不計(jì),繩子足夠牢固,問(wèn):
(1)A、B、C三物體最小的共同運(yùn)動(dòng)速率為多少?
(2)如果桌面足夠長(zhǎng),欲使A木塊不從C木板上掉下,C木板至少要多長(zhǎng)?(g=10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,A、B兩個(gè)閉合線圈用同樣的導(dǎo)線制成,匝數(shù)均為10匝,半徑RA=2RB,圖示區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小的勻強(qiáng)磁場(chǎng),則A、B線圈中( 。
A、產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比2:1B、產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比4:1C、產(chǎn)生的感應(yīng)電流之比2:1D、產(chǎn)生的感應(yīng)電流之比4:1

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