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如右图所示,竖直平面内两根光滑细杆所构成的角∠AOB被铅垂线OO′平分,∠AOB=120°.两个质量均为m的小环P、Q通过水平轻弹簧的作用静止在A、B两处,A、B连线与OO′垂直,连线与O点的距离为h,弹簧原长为.现在两小环沿杆向下移动至A′B′,使其在竖直方向上均下移h距离,同时释放两环.整个过程未超出弹簧的弹性限度,重力加速度为g,试求:

(1)弹簧的劲度系数;
(2)释放瞬间两环加速度的大小.

(1)  (2)g

解析试题分析:(1)在A、B处,弹簧处于伸长状态,伸长量

由小环P(或Q)受力平衡可知:

根据胡克定律知F=kx.
解之得
.
(2)在A′、B′处,弹簧伸长量
此时弹簧弹力.
由牛顿第二定律知,释放瞬间 
解得.
考点:牛顿第二定律;力的合成与分解的运用;胡克定律.
点评:本题根据先后对 小环受力分析,运用共点力平衡条件、牛顿第二定律并结合胡克定律列式分析求解.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

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(1)金属杆速度为v1时加速度的大小;
(2)整个系统在前t s内产生的热量。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

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(1)N点的纵坐标;
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

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(1)B所受摩擦力的最大值;
(2)水平力F的最大值;
(3)定性画出整个过程中AB的速度随时间变化的图象。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

在宇宙探索中,科学家发现某颗行星的质量和半径均为地球的1/2,宇航员登陆到该行星的表面时,将长度L=0.45m的细绳一端固定,另一端系质量m=0.1kg的金属球,并让金属球恰好能在竖直面内作圆周运动。已知地球表面重力加速度g=10m/s2。求:
⑴该行星表面的重力加速度g′;
⑵金属球通过最高点时线速度大小;
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

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(3)某同学在研究加速度和质量关系时,记录下如下数据,请在下面的坐标纸中选择合理的坐标,描出相关图线,并可以由图线可以得到实验结论:            

次数
1
2
3
4
5
质量m/g
200
300
400
500
600
加速度a/m˙s-2
1.00
0.67
0.50
0.40
0.33

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

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