精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
5.如图所示,在一个倾角为θ的光滑斜面底端有一个垂直于斜面的挡板,物体A和B用劲度系数为k的轻弹簧连接,A与墙壁用细线连接,A、B静止在斜面上,此时B对挡板的压力恰好为零,物体A、B的质量均为m,重力加速度为g.求:
(1)弹簧对物体B的弹力大小;
(2)现烧断连接A与墙壁的细线,当物体A运动的速度达到最大时,物体B对挡板的压力大小;
(3)从烧断细线,物体A开如运动到速度最大的过程中,A发生的位移大小.

分析 (1)根据物体B,受力分析后根据平衡条件列式求解弹力;
(2)物体A受力平衡时,速度达到最大,根据平衡条件列式求解弹力;再隔离物体B,受力分析后,根据平衡条件列式求解物体B对挡板的压力大小;
(3)根据胡克定律求解开始时刻弹簧的伸长量和A速度最大时弹簧的压缩量,之和即为物体A的位移.

解答 解:(1)物体B对挡板的压力为零,受重力、支持力和弹簧的拉力,根据平衡条件,有:
F-mgsinθ=0
解得:
F=mgsinθ
(2)当物体A受力平衡时,速度最大;
此时受重力、支持力和弹簧的弹力,根据平衡条件,有:
F′=mgsinθ
对物体B分析,受重力、支持力、弹簧的压力和挡板的支持力,根据平衡条件,有:
mgsinθ+F′=N挡板
解得:
N挡板=mgsinθ+F′=2mgsinθ
根据牛顿第三定律,物体B对挡板的压力为2mgsinθ;
(3)根据胡克定律,开始时拉力F=mgsinθ,故伸长量:
x1=$\frac{mgsinθ}{k}$;
物体A速度最大时,弹簧弹力F′=mgsinθ,故压缩量:
x2=$\frac{mgsinθ}{k}$;
故物体A的位移为:
x=x1+x2=$\frac{2mgsinθ}{k}$;
答:(1)弹簧对物体B的弹力大小为mgsinθ;
(2)现烧断连接A与墙壁的细线,当物体A运动的速度达到最大时,物体B对挡板的压力大小为2mgsinθ;
(3)从烧断细线,物体A开如运动到速度最大的过程中,A发生的位移大小为$\frac{2mgsinθ}{k}$.

点评 本题关键是灵活隔离物体,受力分析后根据平衡条件求解弹力,根据胡克定律求解弹簧的行变量,基础题目.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

15.下列关于磁场和磁感应强度的说法正确的是(  )
A.磁场是存在于磁体或电流周围的一种特殊的物质,它最基本的性质就是对处于其中的电荷具有力的作用
B.由B=$\frac{F}{IL}$可知,某处的磁感应强度的大小与放入该处的通电导线所受磁场力F成正比,与导线的IL成反比
C.磁感线在磁场中实际是不存在的,是人们为研究磁场而假想的一系列在空间不相交、不闭合的曲线
D.磁场中小磁针N极所受磁场力方向就是该处磁场方向,亦即该点磁感应强度的方向

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

16.如图所示,光滑的平行导轨与电源连接后,与水平方向成θ角,倾斜放置,导轨上放一个质量为m的金属棒,当S闭合后,在棒所在区域内加一个合适的匀强磁场,可以使导体棒静止平衡,如下图所示,的四个图分别加了不同方向的磁场,其中有可能平衡的是(  )
A.B.C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

13.关于重力,下列说法正确的是(  )
A.重力是由于地球对物体的吸引作用而产生的力
B.物体的重心不一定在物体上
C.物体对水平面的压力就是物体的重力
D.物体的重力大小与物体的运动状态有关

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

20.如图,水平与斜面在B点平面对接,一质量为1kg的物块放在水平面上A点,用于水平面成θ=53°角向下的恒力推物块,物块以3m/s2的加速度由静止向右运动,AB间距为6m,物块到B点后滑上斜面,不计撞击带来的能量损失.物块滑上斜面后推力大小不变,方向变成水平,物块与水平面和斜面的动摩擦因数均为0.5,求(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2
(1)推力F的大小
(2)物块在斜面上滑行的最大距离.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:填空题

10.如图所示,平行金属带电极板MN为匀强电场,N板接地,其电势ϕN=0V,两板间距为10cm.将电量为4×10-6C的负点电荷从A点移到M板,电场力做负功8×10-4J,把该点电荷从A点移到N板,电场力做正功4×10-4J,
则:(1)UMN=-300v.
(2)A点的电势ϕA=-100v.
(3)板间的电场强度E=3000v/m.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

17.如图所示,用滑轮将质量为m1、m2的两个物体悬挂起来,忽略滑轮和绳子的重力及一切摩擦,整个系统处于平衡状态,以下选项正确的是(  )
A.m1=$\frac{{m}_{2}}{2}$
B.m1<$\frac{{m}_{2}}{2}$
C.若质量m1增加一些,整个装置可能达到新的平衡
D.若使左边的滑轮往左移动一小段距离,整个装置有可能达到新的平衡,并且BC绳与竖直方向的夹角不变

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

14.一列火车沿直线轨道运动,图描述了它相对于出发点的位移随时间变化的情况,关于这列火车的运动以下说法正确的是(  )
A.0-2s内火车做匀加速直线运动
B.2.5-3s内火车做匀速直线运动
C.0-3s内火车距出发点最远距离为90m
D.0-2s内火车运动的加速度为0.6m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

15.重力先对物体做了10J的正功,接着物体又克服了重力做了5J的正功,则(  )
A.物体的重力势能增加了5JB.物体的重力势能减少了5J
C.物体的重力势能增加了15JD.物体的重力势能减少了15J

查看答案和解析>>

同步练习册答案