【題目】如圖所示,質(zhì)量mB=3.5kg的物體B通過一輕彈簧固定在地面上,彈簧的勁度系數(shù)k=100N/m,輕繩一端與物體B連接,繞過無摩擦的兩個(gè)輕質(zhì)小定滑輪O1,O2后,另一端與套在光滑直桿頂端質(zhì)量mA=1.6kg的小球A連接。已知直桿固定,桿長(zhǎng)L0.8m,與水平面的夾角θ=37°,初始時(shí)使小球A靜止不動(dòng),與A端相連的繩子保持水平,此時(shí)繩子中的張力F45N。已知AO1=0.5m,重力加速度g10m/s2,繩子不可伸長(zhǎng);現(xiàn)將小球A從靜止釋放,求:

(1)在釋放小球A前彈簧的形變量;

(2)若直線CO1與桿垂直,求物體從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中繩子拉力對(duì)物體A所做的功。

【答案】(1) (2)

【解析】(1)釋放小球A前,物體B處于平衡狀態(tài),kx=F-mg

x=0.1m

故彈簧被拉長(zhǎng)了0.1m

(2)小球從桿頂端運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程,由動(dòng)能定理:

其中h=CO1cos370

物體B下降的高度

由此可知,此時(shí)彈簧被壓縮了0.1m,則彈簧的彈性勢(shì)能在初,末狀態(tài)相同。

再以A,B和彈簧為系統(tǒng),由機(jī)械能守恒:

對(duì)小球進(jìn)行速度分解可知,小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)物體B的速度vB=0

由①②③④聯(lián)立可得:

練習(xí)冊(cè)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,兩根間距為L、足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面上,導(dǎo)軌上橫放著兩根電阻均為R的相同導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌構(gòu)成矩形回路。導(dǎo)體棒ab中點(diǎn)與一端固定的輕質(zhì)彈簧連接,彈簧勁度系數(shù)為k,整個(gè)裝置置于豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。導(dǎo)體棒cd在水平向右的外力作用下以大小為v0的速度向右勻速運(yùn)動(dòng),導(dǎo)軌及接觸電阻不計(jì),當(dāng)導(dǎo)體棒ab穩(wěn)定時(shí),下列說法正確的是( )

A. 回路中有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流

B. 回路中的感應(yīng)電流為

C. 外力的功率為

D. 彈簧被拉伸的長(zhǎng)度為

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【題目】2016年11月14日“超級(jí)月亮”現(xiàn)身合肥市夜空,某時(shí)刻月亮看起來比平常大、亮度提高了,這是因?yàn)樵虑蜓貦E圓軌道繞地球運(yùn)動(dòng)到近地點(diǎn)的緣故,則下列說法中正確的是

A. 此時(shí)月球的速度最小

B. 此時(shí)月球的加速度最大

C. 月球由遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程,地球?qū)υ虑虻娜f有引力做負(fù)功

D. 月球由遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程,月球的機(jī)械能減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】霍爾效應(yīng)是電磁基本現(xiàn)象之一,近期我國(guó)科學(xué)家在該領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)研究上取得了突破性進(jìn)展.如圖所示,在一矩形半導(dǎo)體薄片的P,Q間通入電流I,同時(shí)外加與薄片垂直的磁場(chǎng)B,在M,N間出現(xiàn)電壓UH,這個(gè)現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng),UH稱為霍爾電壓,且滿足UH=k ,式中d為薄片的厚度,k為霍爾系數(shù).某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)來測(cè)定該半導(dǎo)體薄片的霍爾系數(shù).

(1)若該半導(dǎo)體材料是空穴(可視為帶正電粒子)導(dǎo)電,電流與磁場(chǎng)方向如圖1所示,該同學(xué)用電壓表測(cè)量UH時(shí),應(yīng)將電壓表的“+”接線柱與______(“M”“N”)端通過導(dǎo)線相連.

(2)已知薄片厚度d=0.40 mm,該同學(xué)保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.10 T不變,改變電流I的大小,測(cè)量相應(yīng)的UH值,記錄數(shù)據(jù)如下表所示.根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖2中畫出UH—I圖線 _________________________ ,利用圖線求出該材料的霍爾系數(shù)為______×10-3V·m·A-1·T-1(保留2位有效數(shù)字).

(3)該同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn),使半導(dǎo)體薄片中的電流反向再次測(cè)量,取兩個(gè)方向測(cè)量的平均值,可以減小霍爾系數(shù)的測(cè)量誤差,為此該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖3所示的測(cè)量電路,S1,S2均為單刀雙擲開關(guān),虛線框內(nèi)為半導(dǎo)體薄片(未畫出).為使電流從Q端流入,P端流出,應(yīng)將S1擲向________(“a”“b”),S2擲向________(“c”“d”).為了保證測(cè)量安全,該同學(xué)改進(jìn)了測(cè)量電路,將一合適的定值電阻串聯(lián)在電路中.在保持其它連接不變的情況下,該定值電阻應(yīng)串聯(lián)在相鄰器件________________(填器件代號(hào))之間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,空間存在一有邊界的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向與豎直平面(紙面)垂直,磁場(chǎng)邊界的間距為L.一個(gè)質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)也為L的正方形導(dǎo)線框沿豎直方向運(yùn)動(dòng),線框所在平面始終與磁場(chǎng)方向垂直,且線框上、下邊始終與磁場(chǎng)的邊界平行.t=0時(shí)刻導(dǎo)線框的上邊恰好與磁場(chǎng)的下邊界重合(圖中位置Ⅰ),導(dǎo)線框的速度為v0.經(jīng)歷一段時(shí)間后,當(dāng)導(dǎo)線框的下邊恰好與磁場(chǎng)的上邊界重合時(shí)(圖中位置Ⅱ),導(dǎo)線框的速度剛好為零.此后,導(dǎo)線框下落,經(jīng)過一段時(shí)間回到初始位置Ⅰ(不計(jì)空氣阻力),則(  )

A. 上升過程中合力做的功與下降過程中合力做的功相等

B. 上升過程中線框產(chǎn)生的熱量比下降過程中線框產(chǎn)生的熱量多

C. 上升過程中,導(dǎo)線框的加速度逐漸減小

D. 上升過程克服重力做功的平均功率小于下降過程重力的平均功率

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】法拉第在1831年發(fā)現(xiàn)了磁生電現(xiàn)象。如圖,他把兩個(gè)線圈繞在同一個(gè)軟鐵環(huán)上,線圈A和電池連接,線圈B用導(dǎo)線連通,導(dǎo)線下面平行放置一個(gè)小磁針。實(shí)驗(yàn)中可能觀察到的現(xiàn)象是

A. 用一節(jié)電池作電源小磁針不偏轉(zhuǎn),用十節(jié)電池作電源小磁針會(huì)偏轉(zhuǎn)

B. 線圈B匝數(shù)較少時(shí)小磁針不偏轉(zhuǎn),匝數(shù)足夠多時(shí)小磁針會(huì)偏轉(zhuǎn)

C. 線圈A和電池連接瞬間,小磁針會(huì)偏轉(zhuǎn)

D. 線圈A和電池?cái)嚅_瞬間,小磁針不偏轉(zhuǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示是一種延時(shí)開關(guān)。當(dāng)S1閉合時(shí),電磁鐵F將銜鐵D吸下,將C線路接通.當(dāng)S1斷開時(shí),由于電磁感應(yīng)作用,D將延遲一段時(shí)間才被釋放,則【 】

A. 由于A線圈的電磁感應(yīng)作用,才產(chǎn)生延時(shí)釋放D的作用

B. 由于B線圈的電磁感應(yīng)作用,才產(chǎn)生延時(shí)釋放D的作用

C. 如果斷開B線圈的電鍵S2,無延時(shí)作用

D. 如果斷開B線圈的電鍵S2,延時(shí)將變長(zhǎng)

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【題目】一小型交流發(fā)電機(jī)的電樞為正方形線圈,線圈匝數(shù)為N,邊長(zhǎng)為L,以其中一條邊為軸在磁壁應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),磁場(chǎng)方向與轉(zhuǎn)軸垂直。發(fā)電后通過原副線圈匝數(shù)比為的理想變壓器給小燈泡供電,小燈泡能正常發(fā)光。若小燈泡的額定電流為I、額定功率為P,輸電線和線圈電阻均不計(jì),則下列說法正確的是

A. 線圈磁通量的最大值為

B. 小型發(fā)電機(jī)的輸出電壓為

C. 線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度

D. 線圈平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的夾角為30°時(shí),產(chǎn)生的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】地面上方存在豎直方向的電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度隨高度的變化而改變,如圖甲所示,一帶電的物體靜止在絕緣的水平地面上,在電場(chǎng)力的作用下開始向上運(yùn)動(dòng)。在物體運(yùn)動(dòng)過程中所帶電量不變,空氣阻力不計(jì),物體在運(yùn)動(dòng)過程中僅受重力和電場(chǎng)力作用,取水平地面為重力勢(shì)能的零勢(shì)能面,其機(jī)械能E與豎直位移x的關(guān)系圖象如圖乙所示,其中曲線上A點(diǎn)處的切線的斜率最大,則

A. x1處電場(chǎng)強(qiáng)度最強(qiáng)

B. x1→x2過程中,物體的動(dòng)能先增大后減小

C. x3→x4過程中,物體向下運(yùn)動(dòng)

D. x3→x4過程中,物體的電勢(shì)能一直增大

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