（10分）如圖所示，一個彈簧臺秤的秤盤質(zhì)量和彈簧質(zhì)量都可以不計(jì)，盤內(nèi)放一個物體P處于靜止。P的質(zhì)量為12kg，彈簧的勁度系數(shù)k=800N/m�，F(xiàn)給P施加一個豎直向上的力F，使P從靜止開始向上做勻加速運(yùn)動。已知在前0.2s內(nèi)F是變化的，在0.2s以后F是恒力，則F的最小值是多少，最大值是多少？

解析：解題的關(guān)鍵是要理解0.2s前F是變力，0.2s后F是恒力的隱含條件。即在0.2s前物體受力和0.2s以后受力有較大的變化。

以物體P為研究對象。物體P靜止時受重力G、稱盤給的支持力N。

因?yàn)槲矬w靜止，∑F=0

N=G= 0 ①

N=kx0     ②

設(shè)物體向上勻加速運(yùn)動加速度為a。

此時物體P受力如圖所示，受重力G，拉力F和支持力N′

據(jù)牛頓第二定律有

F+N′－G = ma    ③

當(dāng)0.2s后物體所受拉力F為恒力，即為P與盤脫離，即彈簧無形變，由0～0.2s內(nèi)物體的位移為x0。物體由靜止開始運(yùn)動，則

    ④

將式①，②代入④中解得的x0= 0.15m

代入式③解得a=7.5m/s2

F的最小值由式③可以看出即N′最大時，即初始時刻N(yùn)′=N = kx。

代入式③得

Fmin= ma + mg－kx0=12×(7.5+10)-800×0.15=90(N)

F最大值即N=0時，F(xiàn) = ma+mg = 210（N）

錯解分析：錯解：

F最大值即N=0時，F(xiàn)=ma+mg=210(N)

錯解原因是對題所敘述的過程不理解。把平衡時的關(guān)系G=F+N，不自覺的貫穿在解題中。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

將一個質(zhì)量為m的物體掛在一個勁度系數(shù)為k的彈簧下面，如果不考慮彈簧的質(zhì)量和空氣的阻力，振動周期T=2π
m
k
．為了研究振動周期與振子質(zhì)量的關(guān)系，設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，將彈簧的一端固定在鐵架臺上，另一端掛一只小盤，鐵架臺的豎桿上固定一個可以上下移動的標(biāo)志物，作為計(jì)時標(biāo)志．改變小盤中砝碼的質(zhì)量m，測量全振動50次的時間并求出相應(yīng)的周期T．某次實(shí)驗(yàn)得到下列數(shù)據(jù)：
m（10-3kg） 5.00 10.00 15.00 20.00  25.00  30.00
T（s）
42.7
50.0
44.8
50.0
46.8
50.0
48.5
50.0
50.4
50.0
52.1
50.0
T2（s2） 0.729 0.803 0.876 0.941 1.016 1.086
（1）以橫軸代表m，縱軸代表T2，作出T2-m圖．并回答為什么不用T作為縱軸而用T2作為縱軸？
圖象簡單，呈線性關(guān)系．
圖象簡單，呈線性關(guān)系．
．
（2）根據(jù)圖線求解彈簧的勁度系數(shù)
2.8N/m
2.8N/m
．
（3）對T2-m圖作出必要的解釋
沒有考慮砝碼盤的質(zhì)量和彈簧的質(zhì)量
沒有考慮砝碼盤的質(zhì)量和彈簧的質(zhì)量
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

A、B兩球質(zhì)量均為m，它們之間系一個輕彈簧，放在光滑的臺面上，A球靠墻壁，如圖所示．如果用力F將B球壓縮彈簧，平衡后，突然撤去F，則在這瞬間（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2012?山西一模）在“探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中．
（1）以下是一位同學(xué)準(zhǔn)備完成的實(shí)驗(yàn)步驟．請你幫這位同學(xué)按操作的先后順序．用字母排列出來：
CBDAE
CBDAE
（填選項(xiàng)前的字母）
A．以彈簧伸長量為橫坐標(biāo)．以彈力為縱坐標(biāo)．描出各組數(shù)據(jù)（x．F）對應(yīng)的點(diǎn)．并用平滑的曲線連接起來
B．記下彈簧不掛鉤碼時．其下端與刻度尺上的刻度“對齊
C．將鐵架臺固定于桌子上．并將彈簧的一端系于橫梁上．在彈簧附近豎直固定一刻度尺
D．依次在彈簧下端掛上1個、2個、3個、4個、…鉤碼．并分別記下鉤碼靜止時．彈簧下端所對應(yīng)的刻度并記錄在表格內(nèi)．然后取下鉤碼
E．以彈簧伸長量為自變量．寫出彈力與彈簧伸長量的關(guān)系式．并解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義
（2）下表是這位同學(xué)探究彈力大小與彈簧伸長量之間的關(guān)系所測的幾組數(shù)據(jù)：
彈力（F/N） 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
彈簧原來長度（L0/cm） 15 15 15 15 15
彈簧后來長度（L/cm） 16.2 17.3 18.5 19.6 20.8
彈簧伸長量（x/cm） 1.2 2.3 3.5 4.6 5.8
請根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖示的坐標(biāo)上作出F-X圖線；并寫出曲線的函數(shù)表達(dá)式（F用N做單位）：
F=0.43x
F=0.43x
，其中常數(shù)的物理意義表示：
表示彈簧的勁度系數(shù)
表示彈簧的勁度系數(shù)

（3）另一位同學(xué)選了甲、乙兩根規(guī)格不同的彈簧進(jìn)行測試．根據(jù)測得的數(shù)據(jù)繪出如圖所示的圖象．從圖象上看，該同學(xué)沒能完全按實(shí)驗(yàn)要求做，使圖象上端成為曲線，圖象上端成為曲線是因?yàn)?!--BA-->
彈力過大超過彈簧彈性限度
彈力過大超過彈簧彈性限度
若要制作一個精確度較高的彈簧秤．應(yīng)選彈簧
甲
甲
（填“甲”或“乙”）

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）如圖a所示，用鐵架臺、彈簧和多個質(zhì)量相等的鉤碼，探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長長度的關(guān)系實(shí)驗(yàn)．

①為完成實(shí)驗(yàn)，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有：
刻度尺，天平
刻度尺，天平
．
②圖b是彈簧所受彈力F與彈簧伸長長度x的F-x圖線，由此可求出彈簧的勁度系數(shù)為
200
200
N/m．圖線不過原點(diǎn)的原因是由于
彈簧有自重
彈簧有自重
．
（2）有一根長陶瓷管，其表面均勻地鍍有一層很薄的電阻膜，管的兩端有導(dǎo)電箍M和N，如圖所示．用多用表電阻檔測得MN間的電阻膜的電阻約為100Ω，陶瓷管的直徑遠(yuǎn)大于電阻膜的厚度．某同學(xué)利用下列器材設(shè)計(jì)了一個測量該電阻膜厚度d的實(shí)驗(yàn)．
A．刻度尺（最小分度為mm）；
B．游標(biāo)卡尺；
C．電流表A1（量程0～300mA，內(nèi)阻約0.2Ω）；
D．電流表A2 （量程0～100mA，內(nèi)阻約0.6Ω）；
E．電壓表V1 （量程10V，內(nèi)阻約5kΩ）；
F．電壓表V2 （量程5V，內(nèi)阻約3kΩ）；
G．滑動變阻器R1 （阻值范圍0～50Ω，額定電流1.5A）；
H．滑動變阻器R2 （阻值范圍0～1.5KΩ，額定電流1A）；
I．電源E （電動勢9V，內(nèi)阻可不計(jì)）；
J．開關(guān)一個，導(dǎo)線若干．
①他用毫米刻度尺測出電阻膜的長度為l，用游標(biāo)卡尺測量該陶瓷管的外徑D．
②為了比較準(zhǔn)確地測量電阻膜的電阻，且調(diào)節(jié)方便，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表
D
D
，電壓表
E
E
，滑動變阻器
H
H
．（填寫器材前面的字母代號）
③在答題卷方框內(nèi)畫出測量電阻膜的電阻R的實(shí)驗(yàn)電路圖．
④若電壓表的讀數(shù)為U，電流表的讀數(shù)為I，鍍膜材料的電阻率為ρ，計(jì)算電阻膜厚度d的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：d=
ρlI
πDU
ρlI
πDU
（用所測得的量和已知量的符號表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)質(zhì)量均為m的A、B兩個小球之間系一個質(zhì)量不計(jì)的彈簧，放在光滑的臺面上．A緊靠墻壁，如圖所示，今用恒力F將B球向左擠壓彈簧，達(dá)到平衡時，突然將力撤去，此瞬間（　　）
A、A球的加速度為
F
2m
B、A球的加速度為零
C、B球的加速度為
F
2m
D、B球的加速度為
F
m

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同步練習(xí)冊答案