14.如圖所示,豎直光滑桿上套有一個(gè)小球和兩根彈簧,兩彈簧的一端各與小球相連,另一端分別用銷釘M、N固定于桿上,小球處于靜止?fàn)顟B(tài).設(shè)拔去銷釘N瞬間,小球加速度的大小為12m/s2.若不拔去銷釘N而拔去M銷釘瞬間,小球的加速度可能是?(取g=10m/s2

分析 小球加速度的大小為12m/s2可能向上也可能向下,拔去銷釘N瞬間,下面一個(gè)彈簧對(duì)小球的作用力為0,小球只受到上面彈簧的作用力,根據(jù)牛頓第二定律算出下面彈簧對(duì)小球的作用力,如拔去銷釘M則上面一根彈簧作用力為0,再根據(jù)牛頓第二定律即可求解,要注意方向.

解答 解:設(shè)上下彈簧的彈力大小分別為${F}_{1}^{\;}、{F}_{2}^{\;}$,兩個(gè)彈簧所處的狀態(tài)可能分為兩種情況:
(1)上下彈簧是壓縮的,則${F}_{1}^{\;}+mg={F}_{2}^{\;}$,當(dāng)拔取銷釘N的瞬間,${F}_{2}^{\;}=0$,此時(shí)${F}_{1}^{\;}$和mg的合力向下大小為${F}_{2}^{\;}$,則${F}_{2}^{\;}=ma=12m$
,可知${F}_{1}^{\;}=2m$,若不拔去銷釘N而拔去M銷釘瞬間,則此時(shí)${F}_{2}^{\;}$和mg的合力向上,大小為${F}_{1}^{\;}$,產(chǎn)生的加速度為$a=\frac{{F}_{2}^{\;}-mg}{m}=\frac{12m-10m}{m}=2m/{s}_{\;}^{2}$,方向豎直向上
(2)上下彈簧都是伸長(zhǎng)的,則${F}_{2}^{\;}+mg={F}_{1}^{\;}$,當(dāng)拔取銷釘N的瞬間,下面彈簧的彈力為0,此時(shí)${F}_{1}^{\;}$和mg的合力向上,大小為${F}_{2}^{\;}$,則${F}_{2}^{\;}=ma=12m$,可知${F}_{1}^{\;}=22m$若拔去銷釘M,則此時(shí)${F}_{2}^{\;}$和mg的合力向下,大小為${F}_{1}^{\;}$,則產(chǎn)生的加速度為$a=\frac{{F}_{1}^{\;}}{m}=\frac{22m}{m}=22m/{s}_{\;}^{2}$,方向豎直向下
答:小球的加速度大小可能是$2m/{s}_{\;}^{2}$,豎直向上;22$m/{s}_{\;}^{2}$,豎直向下

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了牛頓第二定律的應(yīng)用,要求同學(xué)們能正確進(jìn)行受力分析,注意加速度是矢量,難度不大.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

4.如圖所示,頂角為90°的“∨”型光滑金屬導(dǎo)軌MON固定在傾角為θ的絕緣斜面上,M、N連線平行于斜面底端,導(dǎo)軌MO、NO的長(zhǎng)度相等,M、N兩點(diǎn)間的距離L=2m,整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T、方向垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.一根質(zhì)量m=0.4kg,粗細(xì)均勻、單位長(zhǎng)度電阻值r=0.5Ω/m的導(dǎo)體棒ab,受到平行于斜面向上且垂直于ab的變力F作用,以速度v=2m/s沿導(dǎo)軌向下勻速滑動(dòng).導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌接觸良好,不計(jì)導(dǎo)軌電阻,從導(dǎo)體棒在MN時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí).求:
(1)t=0時(shí),F(xiàn)=0,求斜面傾角θ;
(2)求0.2s內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體棒的電荷量q;
(3)求0.2S時(shí)導(dǎo)體棒所受外力F的功率.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.2016年暑假,小明到黃山旅游,乘觀光車看西海大峽谷.如圖所示,假設(shè)該纜車沿著某段坡度為30°的滑道以加速度a=1m/s2保持豎直狀態(tài)上行,在纜車中與滑道平行的斜面上放一個(gè)相對(duì)斜面靜止的質(zhì)量為m=1kg的物塊,g取10m/s2,則( 。
A.物塊受到的摩擦力方向平行斜面向下
B.物塊受到的摩擦力大小為6N
C.物塊受到的摩擦力大小為1N
D.物塊受到斜面的彈力大小為5N

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

2.如圖所示,質(zhì)量分別為m和2m所小球A和B,用輕彈簧相連后再用細(xì)線懸掛于電梯內(nèi),已知電梯正在豎直向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),細(xì)線上的拉力為F.此時(shí)突然剪斷細(xì)線,在細(xì)線斷的瞬間,彈簧的彈力大小和小球A的加速度大小分別為( 。
A.$\frac{F}{3}$,$\frac{F}{3m}$+gB.$\frac{F}{3}$,$\frac{2F}{3m}$+gC.$\frac{2F}{3}$,$\frac{F}{3m}$+gD.$\frac{2F}{3}$,$\frac{2F}{3m}$+g

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

9.水平放置的平行正對(duì)的金屬板 M、N 之間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面的交變磁場(chǎng)(如圖 a 所示,垂直紙面向里為正),磁感應(yīng)強(qiáng)度 B0=50T,已知兩板間距離d=0.3m,電場(chǎng)強(qiáng)度 E=50V/m,M 板正中央有一小孔 P,在 P 正上方 h=5cm 處的 O 點(diǎn),一帶電液滴自由下落,穿過(guò)小孔后進(jìn)入兩板間,若油滴在 t=0 時(shí)刻進(jìn)入兩板間,最后恰好從 N 板邊緣水平飛出(液滴以水平速度從 M、N 板位置經(jīng)過(guò)時(shí),認(rèn)為夜滴恰好沒(méi)有打在板上),已知油滴的質(zhì)量 m=10-4kg,帶電量 q=+2×10-5C.(不計(jì)空氣阻力,油滴可視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度 g=10m/s2)求:

(1)油滴在 P 點(diǎn)的速度;
(2)N 板的長(zhǎng)度 L 和交變磁場(chǎng)的變化周期.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

19.如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為q的基本粒子,從兩平行板左側(cè)中點(diǎn)沿垂直場(chǎng)強(qiáng)方向射入,當(dāng)入射速度為v時(shí),恰好穿過(guò)電場(chǎng)而不碰金屬板.要使粒子的入射速度變?yōu)?\frac{v}{2}$,仍能恰好穿過(guò)電場(chǎng),則必須再使(  )
A.兩板間電壓減為原來(lái)的$\frac{1}{2}$B.粒子的電荷量變?yōu)樵瓉?lái)的$\frac{1}{4}$
C.兩板間距離增為原來(lái)的4倍D.兩板間距離增為原來(lái)的2倍

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

6.超市一送水員用雙輪小車運(yùn)送桶裝礦泉水.裝運(yùn)完畢,如圖所示,在拉運(yùn)過(guò)程中保持圖示角度不變,不計(jì)桶與小車之間摩擦力的影響.求:(g=10m/s2
(1)若送貨員以5m/s2的恒定加速度由靜止開(kāi)始水平向右拉動(dòng)小車時(shí),請(qǐng)問(wèn)這一過(guò)程中,桶對(duì)小車兩側(cè)軌道的壓力大小之比NA:NB
(2)若送貨員水平推拉小車時(shí),桶對(duì)小車兩側(cè)軌道始終有壓力,小車的加速度應(yīng)滿足什么條件?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

3.小車板面上的物體質(zhì)量為m=6kg,它被一根水平方向上拉伸了的彈簧拉住而靜止在小車上,這時(shí)彈簧的彈力為4N.現(xiàn)沿水平向右的方向?qū)π≤囀┮宰饔昧,使小車由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)起來(lái),運(yùn)動(dòng)中加速度由零逐漸增大到1m/s2,隨即以1m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng).以下說(shuō)法中,正確的是( 。
A.彈簧對(duì)物體的作用力一定發(fā)生變化
B.當(dāng)小車加速度(向右)為 $\frac{2}{3}$m/s2時(shí),物體不受摩擦力作用
C.小車以1 m/s2的加速度向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),物體受到的摩擦力為6N
D.物體受到的摩擦力先減小后增大,先向左后向右

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

4.小豪同學(xué)做了一個(gè)游戲,他將玩具小車放在地上啟動(dòng),小車便開(kāi)始做直線運(yùn)動(dòng),然后小豪騎上自行車,在小車開(kāi)出5s后出發(fā)全力去追小車,追上并超過(guò)小車后小豪適時(shí)進(jìn)行剎車制動(dòng),停住后花1s時(shí)間下車隨即剛好截住行駛的小車.已知小車啟動(dòng)后以加速度a=1m/s2作勻加速直線運(yùn)動(dòng),達(dá)到最大速度v1=5m/s便開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng);而小豪騎車加速時(shí)的加速度為a1=2m/s2,達(dá)到最大速度v2=10m/s時(shí)也作勻速直線運(yùn)動(dòng),在剎車制動(dòng)時(shí)的加速度為a2=5m/s2.試求:
(1)游戲開(kāi)始經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間小豪追上玩具小車?
(2)小豪是在超過(guò)小車多長(zhǎng)距離后開(kāi)始剎車制動(dòng)?

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案