【題目】如圖所示, 質(zhì)量為m的木塊放在彈簧上端, 在豎起方向上做簡諧運動,當(dāng)振幅為A時,物體對彈簧的最大壓力是物體重力的1.5倍,則物體對彈簧的最小壓力是____________, 欲使物體在彈簧振動中不離開彈簧,其振幅不能超過______________

【答案】0.5mg 2A

【解析】

[1][2]當(dāng)木塊運動到最低點時,對彈簧彈力最大,此時由牛頓第二定律得

Fmax-mg=ma

因為有

Fmax=1.5mg

解得

a=0.5g

當(dāng)木塊運動到最高點時,對彈簧彈力最小,此時由牛頓第二定律得

mg-Fmin=ma

由運動的對稱性知,最高點與最低點的加速度大小相等,即

a=0.5g

代入求得

在最高點或最低點

kA=ma=

所以彈簧的勁度系數(shù)為

物體在平衡位置下方處于超重狀態(tài),不可能離開彈簧,只有在平衡位置上方可能離開彈簧.要使物體在振動過程中恰好不離開彈簧,物體在最高點的加速度a=g此時彈簧的彈力為零.若振幅再大,物體便會脫離彈簧.物體在最高點剛好不離開彈簧時,回復(fù)力為重力,所以

mg=kA

則振幅為

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌,左端通過開關(guān)S與內(nèi)阻不計、電動勢為E的電源相連,右端與半徑為L20 cm的光滑圓弧導(dǎo)軌相接.導(dǎo)軌寬度為20 cm,電阻不計.導(dǎo)軌所在空間有豎直方向的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5 T.一根垂直導(dǎo)軌放置的質(zhì)量m60 g、電阻R1 Ω、長為L的導(dǎo)體棒ab,用長也為20 cm的絕緣細(xì)線懸掛,導(dǎo)體棒恰好與導(dǎo)軌接觸.當(dāng)閉合開關(guān)S后,導(dǎo)體棒沿圓弧擺動,擺動過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且細(xì)線處于張緊狀態(tài).當(dāng)導(dǎo)體棒ab速度最大時,細(xì)線與豎直方向的夾角θ53°(sin 53°0.8,g10 m/s2),則(  )

A. 磁場方向一定豎直向上

B. 電源的電動勢E8.0 V

C. 導(dǎo)體棒在擺動過程中所受安培力F8 N

D. 導(dǎo)體棒擺動過程中的最大動能為0.08 J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在光電效應(yīng)實驗中,飛飛同學(xué)用同一光電管在不同實驗條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光),如圖所示.則可判斷出(

A.甲光的頻率大于乙光的頻率

B.乙光的波長大于丙光的波

C.乙光對應(yīng)的截止頻率等于丙光的截止頻率

D.甲光對應(yīng)的光電子最大初動能大于丙光的光電子最大初動能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為xOy平面直角坐標(biāo)系,在x=a處有一平行于y軸的直線MN,在x=4a處放置一平行于y軸的熒光屏,熒光屏與x軸交點為Q,在第一象限內(nèi)直線MN與熒光屏之間存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場。原點O處放置一帶電粒子發(fā)射裝置,它可以連續(xù)不斷地發(fā)射同種初速度大小為v0的帶正電粒子,調(diào)節(jié)坐標(biāo)原點處的帶電粒子發(fā)射裝置,使其在xOy平面內(nèi)沿不同方向?qū)щ娏W由淙氲谝幌笙蓿ㄋ俣扰cx軸正方向間的夾角為0θ)。若在第一象限內(nèi)直線MN的左側(cè)加一垂直xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場,這些帶電粒子穿過該磁場后都能垂直進(jìn)入電場。已知勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,帶電粒子的比荷,電場強(qiáng)度大小E=Bv0,不計帶電粒子重力,求:

(1)粒子從發(fā)射到到達(dá)熒光屏的最長時間。

(2)符合條件的磁場區(qū)域的最小面積。

(3)粒子打到熒光屏上距Q點的最遠(yuǎn)距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑銅環(huán)水平固定,半徑為,長為、電阻為的銅棒OA的一端在銅環(huán)的圓心O處,另一端與銅環(huán)良好接觸,整個裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,F(xiàn)使銅棒OA以角速度逆時針(俯視)勻速轉(zhuǎn)動,A端始終在銅環(huán)上,定值電阻的阻值為,上方導(dǎo)線與O點連接,下方導(dǎo)線與銅環(huán)連接,其他電阻不計。下列說法正確的是( 。

A.O點的電勢比A點的電勢高

B.回路中通過的電流為

C.該定值電阻兩端的電壓為

D.該定值電阻上的熱功率為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用圖甲所示DIS裝置探究滑塊加速度與合力的關(guān)系,同時測量滑塊與軌道間的動摩擦因數(shù)。重物通過光滑的定滑輪用細(xì)線拉滑塊,在滑塊和細(xì)線左端之間固定一力傳感器,位移傳感器(接收器)固定在軌道一端,位移傳感器(發(fā)射器)隨滑塊一起沿水平軌道運動。實驗中,保持滑塊(包括位移傳感器發(fā)射器和力傳感器)的質(zhì)量M不變,改變重物的質(zhì)量m,重復(fù)實驗若干次,得到滑塊的加速度a與力傳感器的示數(shù)F的關(guān)系如圖乙所示。

(1)本實驗______(填“需要”或“不需要”)滿足滑塊(包括位移傳感器發(fā)射器和力傳感器)的質(zhì)量遠(yuǎn)大于重物的質(zhì)量。

(2)滑塊(包括位移傳感器發(fā)射器和力傳感器)的質(zhì)量為________kg;取g=10m/s2,空氣阻力不計,滑塊與軌道間的動摩擦因數(shù)為_________。

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【題目】如圖所示,小車放在光滑的水平面上,將系繩小球拉開到一定角度,然后同時放開小球和小車,那么在以后的過程中

A. 小球向左擺動時,小車也向左運動,且系統(tǒng)動量守恒

B. 小球向左擺動時,小車向右運動,且系統(tǒng)動量守恒

C. 小球向左擺到最高點,小球的速度為零而小車的速度不為零

D. 在任意時刻,小球和小車在水平方向的動量一定大小相等、方向相反

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【題目】研究小組要精確測量一個只有刻度、沒有刻度值的電壓表的內(nèi)阻和一個失去標(biāo)簽的電源的電動勢。研究小組設(shè)計了沒有系統(tǒng)誤差的測量方法,電路如圖所示。其中電流表量程為30mA,R1是阻值范圍0~1000的電阻箱,是阻值范圍0~500的滑動變阻器。

(1)先測電壓表的內(nèi)阻:將開關(guān)、閉合,調(diào)節(jié)R1、使電流表、電壓表都取合適刻度,多次改變R1、的值、同時保持_________不變,記錄R1和對應(yīng)的電壓表指示的格數(shù)N。根據(jù)數(shù)據(jù)作圖像,得到一條一次函數(shù)圖像,截距為b,斜率為k,那么電壓表的內(nèi)阻等于_________。

(2)再測電源電動勢:斷開、閉合,調(diào)節(jié)R1、使電流表有合適的讀數(shù),再保持_________不變,多次改變R1,同時記錄電流表和R1讀數(shù)。根據(jù)數(shù)據(jù)作,的函數(shù)圖線,截距為b,斜率為k,那么電源的電動勢等于_________

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【題目】如圖所示,質(zhì)量均為m的金屬棒MNPQ垂直于水平金屬導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒MN與金屬導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為2μ,金屬棒PQ與金屬導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場的方向豎直向下。則金屬棒MN在恒力F=3μmg作用下向右運動的過程中,有

A.安培力對MN棒做正功

B.PQ棒不受安培力作用

C.MN棒做加速度逐漸減小的加速運動,最終勻速運動

D.PQ棒始終靜止,安培力對PQ不做功

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