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4.如图(a)所示,水平面上质量相等的两木块A、B用一轻弹簧相连接,整个系统处于平衡状态.现用一竖直向上的力F拉动木块A,使木块A向上做匀加速直线运动,如图(b)所示.研究从力F刚作用在木块A的瞬间到木块B刚离开地面的瞬间这一过程,并且选定该过程中木块A的起点位置为坐标原点,则图(c)中可以表示力F和木块A的位移x之间关系的是(  )
A.B.C.D.

分析 以木块A为研究对象,分析受力情况,根据牛顿第二定律得出F与A位移x的关系式,再选择图象.

解答 解:设原来系统静止时弹簧的压缩长度为x0,当木块A的位移为x时,弹簧的压缩长度为(x0-x),弹簧的弹力大小为k(x0-x),根据牛顿第二定律得
F+k(x0-x)-mg=ma
得到,F=kx-kx0+ma+mg,
又kx0=mg,
则得到F=kx+ma
可见F与x是线性关系,当x=0时,kx+ma>0.
故选:A.

点评 本题根据牛顿第二定律得到F与x的解析式,再选择图象是常用的思路.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

14.某同学用重物自由下落的方法做“验证机械能守恒定律”的实验(取g=9.8m/s2).
(1)通过验证$\frac{1}{2}m{v^2}$=mgh时,若将纸带上的O点作为起点,则起点初速度大小应为0,为达到此目的,所选择纸带的第1、2两点间距应接近2mm.
(2)若实验中所用重锤质量m=1kg,打点纸带如图1所示,则打点时间间隔为0.02s,则记录B点时,重锤的速度υB=0.54m/s,重锤动能EkB=0.146J.从开始下落起至B点,重锤的重力势能减少量是0.172J,因此可得出的结论是:在误差允许的范围内,重锤动能的增加量等于势能的减少量.
(3)根据纸带算出相关各点的速度值,量出下落距离h,则以$\frac{v^2}{2}$为纵轴,以h为横轴画出的图线是乙图中C.

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15.如图所示,理想变压器原线圈与电阻R0连接,原、副线圈的匝数比为20:1,b是原线圈的中心抽头,副线圈连接滑动变阻器,电压表和电流表均为理想交流电表.已知交流电源电压瞬时值表达式为u1=220$\sqrt{2}$sin 100πt(V).下列说法中正确的是(  )
A.单刀双掷开关K扳向a时,电压表的示数小于11 V
B.通过滑动变阻器R的交变电流的频率为100 Hz
C.单刀双掷开关K由a扳向b,滑动变阻器滑片不动,电压表的示数不变,电流表示数变小
D.保持K的位置不变,滑动变阻器滑片向下移,电压表的示数变小,电阻R0功率变大

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12.测得某短跑运动员在100m竞赛中,5s末的速度为10.4m/s,在10s末到达终点的速度是10.2m/s,此运动员在这100m中的平均速度为(  )
A.10.4 m/sB.10.3 m/sC.10.2 m/sD.10.0 m/s

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19.如图所示是一个双量程的电压表,当使用a、b两个端点时,量程为0~3V,当使用a、c两个端点时,量程为0~15V.已知电流表的内阻Rg为500Ω,满偏电流Ig为600μA.则电阻R1和R2的值应该分别为4500Ω和20000Ω.

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9.用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体,静止时弹簧伸长量为L,现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体,系统静止时弹簧伸长量也为L.已知斜面倾角为30°,如图所示.则物体所受摩擦力(  )
A.等于零B.大小为 $\frac{1}{2}$mg,方向沿斜面向下
C.大小为 $\frac{\sqrt{3}}{2}$mg,方向沿斜面向上D.大小为mg,方向沿斜面向上

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16.如图所示,质点由西向东运动,从A点出发到达C点后沿原路返回,到B点停下,若AC=100m,BC=40m,则质点通过的路程和位移的大小正确的是(  )
A.路程是140mB.路程是60m
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13.在图1示的装置中,可视为质点的小滑块沿固定的光滑半球形容器内壁,在竖直平面的AB之间简谐振动,用压力传感器测得滑块对器壁的压力大小F随时间t变化的曲线如图2所示,图中t=0时,滑块从A点开始运动.根据力学规律和题中所给出的信息,下列判断正确的是(g取10m/s2)(  )
A.滑块振动的周期是0.2πs
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14.根据给出的速度和加速度的正负,对下列运动性质的判断正确的是(  )
A.v0>0,a<0 物体做加速运动B.v0<0,a<0 物体做加速运动
C.v0<0,a>0 物体做减速运动D.v0>0,a>0 物体做加速运动

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