【題目】如圖，一根原長(zhǎng)為l0的輕彈簧套在光滑直桿AB上，其下端固定在桿的A端，質(zhì)量為m的小球也套在桿上且與彈簧的上端相連。球和桿一起繞經(jīng)過桿A端的豎直軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且桿與水平面間始終保持30°角。已知桿處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)彈簧的壓縮量為，重力加速度為g。求：

（1）求彈簧的勁度系數(shù)k；

（2）彈簧為原長(zhǎng)時(shí)，桿的角速度為多少；

（3）在桿的角速度由0緩慢增大到過程中，小球機(jī)械能增加了多少。

【答案】（1）求彈簧的勁度系數(shù)k為；

（2）彈簧為原長(zhǎng)時(shí)，桿的角速度為；

（3）在桿的角速度由0緩慢增大到過程中，小球機(jī)械能增加了。

【解析】

（1）由平衡條件解得彈簧的勁度系數(shù)為：；

（2）當(dāng)彈簧彈力為零時(shí)，小球只受到重力和桿的支持力，它們的合力提供向心力，則有：

，解得：；

（3）當(dāng)時(shí)，彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，伸長(zhǎng)量為x，由正交分解知

豎直方向：FNcos30°﹣kxsin30°＝mg，水平方向：，解得： 。

此時(shí)，彈簧彈性勢(shì)能增量為零，此時(shí)小球速度為：v＝ω2（l0+x）sin60°，小球機(jī)械能增量為：。

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：

【題目】一理想變壓器的原線圈連接一只交流電流表，副線圈接入電路的匝數(shù)可以通過觸頭Q調(diào)節(jié)，如圖所示，在副線圈兩輸出端連接了定值電阻R0和滑動(dòng)變阻器R，在原線圈上加一電壓為U的交流電，則：

A. 保持Q位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變大

B. 保持Q位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變小

C. 保持P位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變大

D. 保持P位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，力傳感器上吊著一個(gè)滑輪，細(xì)線繞過滑輪一端吊著物塊A、另一端吊著物塊B和C．由靜止釋放三個(gè)物塊，物塊運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)，力傳感器的示數(shù)為F1；在三個(gè)物塊運(yùn)動(dòng)過程中，剪斷B、C物塊間的連線，力傳感器的示數(shù)變?yōu)?/span>F2；三個(gè)物塊的質(zhì)量相同重力加速度為g，不計(jì)細(xì)線與滑輪的摩擦，則（　　）

A. 每個(gè)物塊一起運(yùn)動(dòng)的加速度大小為

B. 每個(gè)物塊的重力為

C. 滑輪的重力為

D. 剪斷B、C間細(xì)線的一瞬間，連接A、B細(xì)線上的張力大小不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一列簡(jiǎn)諧橫波沿繩子以0.4 m/s的速度傳播，繩上兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B的振動(dòng)圖象如圖所示，則下列說法正確的是

A. 時(shí)，B的速度最大，速度方向沿y軸正方向

B. 當(dāng)A沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，B一定也沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)

C. 該波的波長(zhǎng)為

D. 經(jīng)過2 s的時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)A將運(yùn)動(dòng)到質(zhì)點(diǎn)B原來(lái)所在的位置

E. 從時(shí)刻起經(jīng)過10s時(shí)間，A、B運(yùn)動(dòng)的路程均為20cm

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示是“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，通過描點(diǎn)畫出平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡。

（1）以下是實(shí)驗(yàn)過程中的一些做法，其中合理的是_____。

A．安裝斜槽軌道，使其末端保持水平

B．每次小球釋放的初始位置可以任意選擇

C．每次小球應(yīng)從同一高度由靜止釋放

D．為描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，描繪的點(diǎn)可以用折線連接

（2）實(shí)驗(yàn)得到平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，在軌跡上取一些點(diǎn)，以平拋起點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，測(cè)量它們的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y，圖2中y﹣x2圖象能說明平拋小球運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線的是_____。

（3）圖3是某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)畫出的平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，O為平拋的起點(diǎn)，在軌跡上任取三點(diǎn)A、B、C，測(cè)得A、B兩點(diǎn)豎直坐標(biāo)y1為5.0cm，y2為45.0cm，A、B兩點(diǎn)水平間距△x為40cm，則平拋小球的初速度v0為_____m/s，若C點(diǎn)的豎直坐標(biāo)y3為60.0cm，則小球在C點(diǎn)的速度vC為_____m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，g取10m/s2）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，長(zhǎng)木板C質(zhì)量為mc＝0.5kg，長(zhǎng)度為l＝2m，靜止在光滑的水平地面上，木板兩端分別固定有豎直彈性擋板D、E（厚度不計(jì)），P為木板C的中點(diǎn)，一個(gè)質(zhì)量為mB＝480g的小物塊B靜止在P點(diǎn)�，F(xiàn)有一質(zhì)量為mA＝20g的子彈A，以v0＝100m/s的水平速度射入物塊B并留在其中（射入時(shí)間極短），已知重力加速度g取10m/s2

（1）求子彈A射入物塊B后的瞬間，二者的共同速度；

（2）A射入B之后，若與擋板D恰好未發(fā)生碰撞，求B與C間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1；

（3）若B與C間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝0.05，B能與擋板碰撞幾次？最終停在何處？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，AB為豎直平面內(nèi)某圓周的豎直直徑，BC與CD為兩根固定光滑細(xì)直桿，其中CD通過O點(diǎn)且與AB成60°夾角，兩細(xì)直桿上各套有一個(gè)小球，小球可視為質(zhì)點(diǎn)。兩小球均從C點(diǎn)由靜止釋放，一小球從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)所用的時(shí)間為t1，另一小球從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用的時(shí)間為t2，則t1：t2等于（　　）

A. ：1B. 2：1C. 1：1D. ：2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用DIS、定值電阻R0、電阻箱R1等實(shí)驗(yàn)器材測(cè)量電池a的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)多次改變電阻箱的阻值，記錄外電路的總電阻阻值R，用電壓傳感器測(cè)得路端電壓U，并在計(jì)算機(jī)上顯示出如圖乙所示的關(guān)系圖線a，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)方法測(cè)量電池b的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，得到圖乙中的圖線b．

（1）由圖線a可知電池a的電動(dòng)勢(shì)Ea＝_____V，內(nèi)阻ra＝_____Ω

（2）用此裝置測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)_____電動(dòng)勢(shì)的真實(shí)值（填“大于”、“小于”、“等于”）

（3）若用同一個(gè)電阻R先后與電池a及電池b連接，則兩電池的輸出功率Pa_____Pb（填“大于”、“等于”或“小于”），兩電池的效率ηa_____ηb（填“大于”、“等于”或“小于”）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】蹦蹦桿是最近兩年逐漸流行的運(yùn)動(dòng)器具，其主要結(jié)構(gòu)是在一硬直桿上套一勁度系數(shù)較大的彈簧，彈簧的下端與直桿的下端固定而彈簧的上端固定一踩踏板。如圖所示，小明正在玩蹦蹦桿。在小明將蹦蹦桿中的彈簧向下壓縮的過程中，小明的重力勢(shì)能、彈簧的彈性勢(shì)能的變化情況是（　�。�

A. 重力勢(shì)能減小，彈性勢(shì)能增大

B. 重力勢(shì)能增大，彈性勢(shì)能堿小

C. 重力勢(shì)能減小，彈性勢(shì)能減小

D. 重力勢(shì)能不變，彈性勢(shì)能增大

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同步練習(xí)冊(cè)答案