8.如圖所示,A、B的質(zhì)量分別為mA=1kg,mB=2kg,互不粘連地疊放在輕質(zhì)彈簧上靜止(彈簧下端固定于地面上,勁度系數(shù)k=100N/m),對A施加一豎直向下、大小為F=60N的力,將彈簧再壓縮一段距離(彈性限度內(nèi))而處于靜止?fàn)顟B(tài).然后突然撤去F,設(shè)兩物體運(yùn)動過程中A、B間相互作用力大小為FN,則A、B在向上運(yùn)動過程中,下列說法正確的是(重力加速度為g=10m/s2)( 。
A.剛撤去外力F時,F(xiàn)N=30N
B.當(dāng) A物體向上的位移為0.3m時,F(xiàn)N=20N
C.當(dāng)兩物體速度最大時,彈簧處于壓縮狀態(tài),且FN=10N
D.當(dāng)A、B兩物體將分離時刻,A物體的位移大小為0.6m

分析 以A、B系統(tǒng)為研究對象,由牛頓第二定律可以求出加速度,然后以A為研究對象求出A、B間的作用力;
當(dāng)A、B間作用力為零,即彈簧恢復(fù)原長時A、B分離,應(yīng)用胡克定律可以求出彈簧的形變量,可以求出A的位移.

解答 解:A、剛撤去外力時,系統(tǒng)所受合外力:F=60N,由牛頓第二定律得:F=(mA+mB)a,對物體A:FN-mAg=mAa,解得:FN=30N,故A正確;
B、剛撤去外力時,彈簧的彈力為:(mA+mB)g+F=kx1,解得,彈簧的壓縮量:x1=0.9m,A向上的位移為0.3m時,彈簧的壓縮量:x2=x1-0.3=0.9-0.3=0.6m,由牛頓第二定律得,對系統(tǒng):kx2-(mA+mB)g=(mA+mB)a,對A:FN-mAg=mAa,解得:FN=20N,故B正確;
C、當(dāng)系統(tǒng)所受合外力為零時兩物體的速度最大,此時系統(tǒng)加速度為零,系統(tǒng)所受合外力為零,彈簧對系統(tǒng)有向上的支持力,彈簧被壓縮,對A:FN-+mAg=0,解得:FN=10N,故C正確;
D、當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時A、B即將分離,此時A的位移:xA=x1=0.9m,故D錯誤;
故選:ABC.

點(diǎn)評 本題考查了求物體間的作用力、求物體的位移問題,分析清楚物體的運(yùn)動過程是解題的關(guān)鍵,應(yīng)用牛頓第二定律、胡克定律可以解題,解題時注意整體法與隔離法的應(yīng)用.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.下列說法正確的是( 。
A.由R=ρ$\frac{l}{s}$可知,電阻與導(dǎo)體的長度和橫截面積都有關(guān)系
B.由R=$\frac{U}{I}$可知,電阻與電壓、電流都有關(guān)系
C.由E=$\frac{F}{q}$可知,電場強(qiáng)度與放入其中試探電荷所受電場力成正比,與試探電荷所帶電量成反比
D.電容器的電容C=$\frac{Q}{U}$,電容大小與電容器帶電量Q和電容器兩板間的電壓U有關(guān)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.微波爐是一種用微波加熱食品的現(xiàn)代化烹調(diào)灶具.其加熱、烹飪食物所需的微波能量是由核心元件--磁控管(如圖甲所示)產(chǎn)生的.如圖乙所示為磁控管的簡化示意圖.在管內(nèi)有平行于管軸線方向的勻強(qiáng)磁場,B=0.1T,燈絲處一群初速度為零的電子經(jīng)過外電場(圖中未畫出)加速后在垂直于管的某截面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動.由于這一群電子時而接近電極1,時而接近電極2,從而使電極附近的電場強(qiáng)度發(fā)生周期性變化,并獲得穩(wěn)定的頻率為f(也是電場強(qiáng)度的變化頻率)的微波振蕩能量.由于這一群電子散布的范圍很小,可以看做集中在一點(diǎn).每個電子的電荷量為e=1.6×10-19C、質(zhì)量為m=9×10-31kg,設(shè)這群電子運(yùn)動的圓形軌道的直徑為D=3$\sqrt{2}$×10-3m.(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)
(1)這群電子加速過程需要多大的電壓?
(2)獲得的微波振蕩頻率f多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

16.利用電場和磁場,可以將比荷不同的離子分開,這種方法在化學(xué)分析和原子核技術(shù)領(lǐng)域有重要的應(yīng)用. 如圖所示的矩形區(qū)域ABDG(AC邊足夠長)中存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場,A處有一狹縫.離子源產(chǎn)生的離子,經(jīng)電場加速后穿過狹縫沿垂直于GA且垂直于磁場的方向射入磁場,運(yùn)動到GA邊,被相應(yīng)的收集器收集.整個裝置內(nèi)部為真空.已被加速的兩種正離子的質(zhì)量分別是m1和m2(m1>m2),電荷量均為q.加速電場的電勢差為U.離子進(jìn)入電場時的初速度可以忽略.不計(jì)重力,也不考慮離子間的相互作用.
(1)求質(zhì)量為m1的離子進(jìn)入磁場時的速度v1;
(2)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時,求兩種離子在GA邊落點(diǎn)的距離x;
(3)在前面的討論中忽略了狹縫寬度的影響,實(shí)際裝置中狹縫具有一定的寬度.若狹縫過寬,可能使兩束離子在GA邊上的落點(diǎn)區(qū)域交疊,導(dǎo)致兩種離子無法完全分離.設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào),GA邊長為一定值L,狹縫寬度為d,狹縫右邊緣在A處,離子可以從狹縫各處射入磁場,入射方向仍垂直于GA邊且垂直于磁場,為保證上訴兩種離子能落在GA邊上并被完全分離,求狹縫的最大寬度.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.如圖所示,A、B、C、D、E、F為勻強(qiáng)電場中一個正六邊形的六個頂點(diǎn),每個邊長為2cm,A、B、C三點(diǎn)的電勢分別為1V、2V、4V.則下列說法中正確的是(  )
A.D、E、F三點(diǎn)的電勢分別為5V、4V、2V
B.電荷量為2×10-8C的正點(diǎn)電荷在D點(diǎn)的電勢能為1.0×10-7 J
C.將電荷量為2×10-8C的正點(diǎn)電荷從E點(diǎn)移到F點(diǎn),電場力做正功,大小為4×10-8J
D.該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為200V/m,方向由C指向B

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.如圖所示,有一半圓,其直徑水平與另一圓的底部相切于圓心O點(diǎn),現(xiàn)有兩條光滑軌道AB、CD,兩軌道都經(jīng)過切點(diǎn)O,A、C、B、D分別位于上下兩圓的圓周上.現(xiàn)在讓一物塊先后從兩軌道頂端A、C由靜止下滑經(jīng)O點(diǎn)至底端B、D,則物塊在每一段傾斜軌道上滑動時所經(jīng)歷的時間關(guān)系為( 。
A.tAO<tCOB.tAO>tCOC.tAB>tCDD.tAB=tCD

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.如圖所示,A、B、C三球的質(zhì)量均為m,輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端,另一端與A球相連,A、B間固定一個輕桿,B、C間由一輕質(zhì)細(xì)線連接,傾角為θ的光滑斜面固定在地面上,彈簧、輕桿與細(xì)線均平行于斜面,初始系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).在細(xì)線被燒斷的瞬間,下列說法正確的是 ( 。
A.B球所受合力為mgsinθ,加速度為gsinθ
B.A球的加速度沿斜面向上,大小為$\frac{1}{2}$gsinθ
C.A、B之間桿的拉力大小為$\frac{3}{2}$mgsinθ
D.C球的加速度沿斜面向下,大小為gsinθ

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

17.如圖甲所示,傾斜傳送帶傾角θ=37°,兩端A、B間距離為L=4m,傳送帶以4m/s的速度沿順時針轉(zhuǎn)動,一質(zhì)量為1kg的小滑塊從傳送帶頂端B點(diǎn)由靜止釋放下滑,到A時用時2s,g取10m/s2,求:

(1)小滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù);
(2)若該小滑塊在傳送帶的底端A,現(xiàn)用一沿傳送帶向上的大小為6N的恒定拉力F拉滑塊,使其由靜止沿傳送帶向上運(yùn)動,當(dāng)速度與傳送帶速度相等時,滑塊的位移.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.下列說法正確的是( 。
A.木塊放在桌面上對桌面有壓力,其直接原因是因?yàn)榈厍驅(qū)δ緣K有吸引力的作用
B.用一根細(xì)竹竿撥動水中的木頭,木頭受到竹竿的推力,這是由于木頭發(fā)生形變而產(chǎn)生的
C.繩對物體的拉力方向總是豎直向上
D.掛在電線下面的電燈受到向上的拉力,是由于電線發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的

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