【題目】如圖所示，O、M、N為豎直放置的光滑細(xì)桿上的三個(gè)點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)與O點(diǎn)處于同一水平線(xiàn)上，且OM=ON=OA=OB=0. 4m.質(zhì)量為m=0. 3kg的圓環(huán)穿在細(xì)桿上，兩根完全相同、原長(zhǎng)均為L=0. 4m的輕質(zhì)彈簧，一端與圓環(huán)相連，另一端分別固定在A、B兩點(diǎn)．現(xiàn)將圓環(huán)沿桿拉至M點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)圓環(huán)下滑到P點(diǎn)時(shí)速度最大，己知OP=0. 3m，整個(gè)過(guò)程中彈簧都在彈性限度內(nèi)，重力加速度g=l0m／s2.求：

(1)彈簧的勁度系數(shù)k；

(2)圓環(huán)經(jīng)過(guò)N點(diǎn)時(shí)的速率v的大�。�

【答案】(1)25N/m (2)4m/s

【解析】

(1)圓環(huán)下滑到P點(diǎn)時(shí)速度最大，說(shuō)明P點(diǎn)時(shí)圓環(huán)所受合力為零，對(duì)圓環(huán)在P點(diǎn)時(shí)受力分析，由平衡條件可得彈簧的勁度系數(shù)；

(2)圓環(huán)經(jīng)過(guò)N點(diǎn)時(shí)彈簧的長(zhǎng)度與圓環(huán)在M點(diǎn)一樣，則從M到N過(guò)程，彈簧彈力不做功，對(duì)此過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理可得圓環(huán)經(jīng)過(guò)N點(diǎn)時(shí)的速率。

(1)圓環(huán)下滑到P點(diǎn)時(shí)速度最大，說(shuō)明P點(diǎn)時(shí)圓環(huán)所受合力為零，設(shè)輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)為，彈簧的伸長(zhǎng)量為，彈簧與豎直方向夾角為，

在P點(diǎn)豎直方向由力的平衡可得：

由幾何關(guān)系得：、

聯(lián)立可得：

(2)圓環(huán)經(jīng)過(guò)N點(diǎn)時(shí)彈簧的長(zhǎng)度與圓環(huán)在M點(diǎn)一樣，則從M到N過(guò)程，彈簧彈力不做功，設(shè)圓環(huán)經(jīng)過(guò)N點(diǎn)時(shí)的速率為v

對(duì)此過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理可得：

解得：

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】在驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)及車(chē)中砝碼的質(zhì)量用M表示，桶及桶中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車(chē)的加速度可由小車(chē)后拖動(dòng)的紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)計(jì)算出。

（1）某組同學(xué)用如圖甲所示裝置，采用控制變量的方法，來(lái)研究M不變的情況下，小車(chē)的加速度a與小車(chē)受到的力的關(guān)系。下列操作不正確的是_____。

①首先要平衡摩擦力，使小車(chē)受到的合力就是細(xì)繩對(duì)小車(chē)的拉力

②平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝碼，使小車(chē)能勻速滑動(dòng)

③每次改變拉小車(chē)的拉力后都需要重新平衡摩擦力

④實(shí)驗(yàn)中通過(guò)在塑料桶中增加砝碼來(lái)改變小車(chē)受到的拉力

⑤實(shí)驗(yàn)中將小車(chē)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，然后先放小車(chē)，再開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的開(kāi)關(guān)

（2）該同學(xué)得到如圖乙所示的紙帶，A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個(gè)連續(xù)的點(diǎn)。相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間0.02s由此可算出小車(chē)的加速度a=_____。

（3）該同學(xué)測(cè)得小車(chē)質(zhì)量M一定時(shí)，a與F的數(shù)據(jù)資料如下表所示。根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在右圖坐標(biāo)系中描點(diǎn)畫(huà)出圖丙a=F圖象：根據(jù)圖象可以得出結(jié)論：_____。

a/（m/s2）

1.98

4.06

5.95

8.12

F/N

1.00

2.00

3.00

4.00

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，小車(chē)與木箱緊挨著靜放在光滑的水平冰面上，現(xiàn)有一男孩站在小車(chē)上用力向右迅速推出木箱，關(guān)于上述過(guò)程，下列說(shuō)法中正確的是

A. 木箱的動(dòng)量增量與男孩、小車(chē)的總動(dòng)量增量相同

B. 小車(chē)與木箱組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

C. 男孩、小車(chē)與木箱三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

D. 男孩和木箱組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】物塊的質(zhì)量m=1.0kg，在一豎直向上的恒力F作用下以初速度vo = l0m/s開(kāi)始豎直向上運(yùn)動(dòng)，該過(guò)程中物塊速度的平方v2隨路程x變化的關(guān)系圖象如圖所示，已知g = l0m/s2，物塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到與運(yùn)動(dòng)方向相反且大小恒定的阻力，下列選項(xiàng)中正確的是

A. 恒力F大小為7N

B. 在t=l s時(shí)刻，物體運(yùn)動(dòng)開(kāi)始反向

C. 2秒末～3秒末內(nèi)物塊做勻加速運(yùn)動(dòng)

D. 在物塊運(yùn)動(dòng)路程為13m過(guò)程中，重力勢(shì)能增加130J

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，QB段為一半徑為R＝1 m的光滑圓弧軌道，AQ段為一長(zhǎng)度為L＝1 m的粗糙水平軌道，兩軌道相切于Q點(diǎn)，Q在圓心O的正下方，整個(gè)軌道位于同一豎直平面內(nèi)。物塊P的質(zhì)量為m＝1 kg(可視為質(zhì)點(diǎn))，P與AQ間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，若物塊P以速度v0從A點(diǎn)滑上水平軌道，到C點(diǎn)后又返回A點(diǎn)時(shí)恰好靜止。(取g＝10 m/s2)求：

(1)v0的大��；

(2)物塊P第一次剛通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】動(dòng)物園的水平地面上放著一個(gè)質(zhì)量為M的籠子，籠內(nèi)有一只質(zhì)量為m的猴子。當(dāng)猴子以某一加速度沿豎直柱子加速向上爬時(shí)，籠子對(duì)地面的壓力為F1；當(dāng)猴子以同樣大小的加速度沿豎直柱子加速下滑時(shí)，籠子對(duì)地面的壓力為F2，如圖所示。關(guān)于F1和F2的大小，下列關(guān)系中正確的是 （）

A. F1＞(M+m)g，F(xiàn)2＜(M+m)g

B. F1=F2＞(M+m)g

C. F1＞F2＞(M+m)g

D. F1＜(M+m)g，F(xiàn)2＞(M+m)g

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的位移 s —時(shí)間 t 圖象和速度 v —時(shí)間 t 圖象中，給出四條曲線(xiàn)1、2 、3 、4 分別代 表四個(gè)不同物體的運(yùn)動(dòng)情況，關(guān)于它們的物理意義，下列描述正確的是（ ）

A. 圖線(xiàn)1 表示物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

B. s t 圖象中 t1 時(shí)刻 v1 v2

C. v t 圖象中 0 至 t3 時(shí)間內(nèi) 3 和 4 的平均速度大小不相等

D. 兩圖象中， t2 、t4 時(shí)刻分別表示 2 、4 開(kāi)始反向運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】a光經(jīng)過(guò)某干涉儀形成的光的干涉圖樣如圖甲所示，若只將a光換成b光照射同一干涉儀，形成的光的干涉圖樣如圖乙所示。則下述正確的是（　�。�

A. a光光子的能量較大

B. 在水中a光傳播的速度較大

C. 若用a光照射某金屬時(shí)不能發(fā)生光電效應(yīng)，則用b光照射該金屬時(shí)也不能發(fā)生光電效應(yīng)

D. 若a光是氫原子從n＝3的能級(jí)向n＝2的能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的，則b光可能是氫原子從n＝4的能級(jí)向n＝2的能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一光電管的陰極用極限波長(zhǎng)λ0=5.0×10-7m的鈉制成。用波長(zhǎng)λ=3.0×10-7m的紫外線(xiàn)照射陰極，光電管陽(yáng)極A和陰極K之間的電勢(shì)差U =2.1V，光電流的飽和值I =0.56mA。

(l)求每秒內(nèi)由K極發(fā)射的電子數(shù)。

(2)求電子到達(dá)A極時(shí)的最大動(dòng)能。

(3)如果電勢(shì)差U不變，而照射光的強(qiáng)度增到原值的3倍，此時(shí)電子到達(dá)A極時(shí)的最大動(dòng)能是多少？(普朗克恒量h=6.63×10-34J·s，電子的電量e=1.6×10-19C)。

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