如圖所示,A、B兩滑環(huán)分別套在間距為1 m的光滑細桿上,A和B的質量之比為1:3,用一自然長度為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,當兩環(huán)都沿桿以相同的加速度a運動時,彈簧與桿夾角為53°.(cos53°＝0.6)

(1)求彈簧的勁度系數(shù);

(2)若突然撤去拉力F,在撤去拉力F的瞬間,A的加速度為a′,a′與a之比為多少?


【解析】(1)先取A、B和彈簧整體為研究對象,彈簧彈力為內力,桿對A、B支持力與加速度方向垂直,在沿F方向應用牛頓第二定律F＝(mA＋mB)a�、�

再取B為研究對象F彈cos53°＝mBa　②

①②聯(lián)立解得,F彈＝25 N

由幾何關系得,彈簧的伸長量Δx＝l(1/sin53°－1)＝0.25 m

由F彈＝kΔx解得彈簧的勁度系數(shù)

k＝F彈/Δx＝100 N/m.

(2)撤去力F瞬間,彈簧彈力不變,A的加速度a′＝F彈cos53°/mA

由②式得a＝F彈cos53°/mB

所以a′:a＝mB:mA＝3:1.

【答案】(1)100 N/m　(2)3:1


練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：


為研究帶電粒子在電、磁場中的 偏轉情況，在XOy平面內加如圖所示的電場和磁場，第二象限-10cm  x0區(qū)域內有垂直紙面向內的勻強磁場 B. 其大小為0.2T; 在第一象限內有一電場強度方向沿y 軸負方向且可沿 x 軸平移的條形勻強電場，其寬度d=5cm. 在 A (一6cm, 0)點有一粒子發(fā)射源，向x 軸上方 180范圍內發(fā)射大小為 V=2.0×106m/s的負粒子，粒子的比荷q/m=2.0×108C/Kg,不計算粒子的重力和相互作用及相對論效應。

（1）.若粒子與x軸成300角方向射入磁場，求該粒子磁場中運動的時間.

(2). 求從A 處發(fā)射的所有粒子子中與+y軸交點的最大值坐標.

(3).當電場左邊界 與y軸重合時滿足 (2) 問條件的粒于經(jīng)過電場后恰好平行x軸從其右邊界飛出，求勻強電場的電場強度E的大小。

（4）現(xiàn)將條形電場沿x軸正向平移，電場的寬度和電場強度E仍保持不變，能讓滿足 第(2)問條件的粒子經(jīng)過電場后從右邊界飛出，在此情況下寫出電場左邊界的橫坐標x0與從電場右邊界出射點的縱坐標y0的關系式，并在答題紙的相應位置繪出圖線。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，扇形區(qū)域AOC內有垂直紙面向里的勻強磁場，邊界OA上有一粒子源S。某一時刻，從S平行于紙面向各個方向發(fā)射出大量帶正電的同種粒子（不計粒子的重力及粒子間的相互作用），所有粒子的初速度大小相同，經(jīng)過一段時間有部分粒子從邊界OC射出磁場。已知，從邊界OC射出的粒子在磁場中運動的最長時間等于（T為粒子在磁場中運動的周期），則從邊界OC射出的粒子在磁場中運動的時間不可能為

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，質量為2m的木板A靜止在光滑水平面上，其左端與固定臺階相距S，長木板的右端固定一半徑為R光滑的四分之一圓弧，圓弧的下端與木板水平相切但不相連。質量為m的滑塊B（可視為質點）以初速度從圓弧的頂端沿圓弧下滑，當B到達最低點時，B從A右端的上表面水平滑入．A與臺階碰撞無機械能損失，不計空氣阻力，A、B之間動摩擦因數(shù)為μ，A足夠長，B不會從A表面滑出；重力加速度為g．試分析下列問題：

（1）滑塊B到圓弧底端時的速度大小v1；

（2）A與臺階只發(fā)生一次碰撞，求S滿足的條件；

（3）S在滿足（2）條件下，討論A與臺階碰撞前瞬間B的速度。

 


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科目：高中物理 來源： 題型：


將三個木板1、2、3固定在墻角,木板與墻壁和地面構成了三個不同的三角形,如圖所示,其中1與2底邊相同,2和3高度相同.現(xiàn)將一個可以視為質點的物塊分別從三個木板的頂端由靜止釋放,并沿斜面下滑到底端,物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ均相同.在這三個過程中,下列說法正確的是(　　)

A.沿著1和2下滑到底端時,物塊的速度不同;沿著2和3下滑到底端時,物塊的速度相同

B.沿著1下滑到底端時,物塊的速度最大

C.物塊沿著3下滑到底端的過程中,產(chǎn)生的熱量是最多的

D.物塊沿著1和2下滑到底端的過程,產(chǎn)生的熱量是一樣多的

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖,為某種透明材料做成的三棱鏡橫截面,其形狀是邊長為a的等邊三角形,現(xiàn)用一束寬度為a的單色平行光束,以垂直于BC面的方向正好入射到該三棱鏡的AB及AC面上,結果所有從AB、AC面入射的光線進入后恰好全部直接到達BC面.試求：

（i）該材料對此平行光束的折射率；

（ii）這些到達BC面的光線從BC面折射而出后,如果照射到一塊平行于BC面的屏上形成光斑,則當屏到BC面的距離d滿足什么條件時,此光斑分為兩塊?

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖1所示，矩形線圈位于一變化的勻強磁場內，磁場方向垂直線圈所在的平面（紙面）向里，磁感應強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖2所示。用I表示線圈中的感應電流，取順時針方向的電流為正。則圖3中的I-t圖像正確的是

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科目：高中物理 來源： 題型：


某學生用螺旋測微器在測定某一金屬絲的直徑時，測得的結果如圖5甲所示，則該金屬絲的直徑d=                 mm。

另一位學生用游標尺上標有20等分刻度的游標卡尺測一工件的厚度，測得的結果如圖5乙所示，則該工件的厚度L=         cm。


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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示,質量為mB=14kg的木板B放在水平地面上,質量為mA=10kg的木箱A放在木板B上,一根輕繩一端拴在木箱上,另一端拴在地面的木樁上,繩繃緊時與水平面的夾角θ=37°,已知木箱A與木板B之間的動摩擦因數(shù)μ1=0.5,木板B與地面之間的動摩擦因數(shù)μ2=0.4,重力加速度g取10m/s2,現(xiàn)用水平力F將木板B從木箱A下面勻速抽出, (sin37°=0.6,cos37°=0.8)

試求：(1)繩上張力FT的大小;     (2)拉力F的大小。

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