2.如圖所示,傾角為θ的光滑足夠長(zhǎng)斜面固定在水平地面上,平行于斜面的輕彈簧一端固定在斜面底端,另一端與質(zhì)量為m的物塊Q連接,質(zhì)量也為m的物塊P挨著Q放在斜面上,初始時(shí)兩物塊均靜止,現(xiàn)用平行于斜面向上的力F拉物塊P,使P做加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng),重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.拉力F一直增大
B.拉力F施加的瞬間,P、Q間的彈力大小為m(gsinθ-a)
C.當(dāng)彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí),物塊Q達(dá)到速度最大值
D.從施加力F開始到彈簧第一次恢復(fù)到原長(zhǎng)的過程中,力F做的功小于兩物塊機(jī)械能的增加量

分析 在PQ兩物體沒有分離前,由牛頓第二定律可知,拉力在增大,當(dāng)分離后,根據(jù)加速度可知,拉力不變;根據(jù)牛頓第二定律,結(jié)合受力分析,即可求解施加拉力F的瞬間兩物體間的彈力大。桓鶕(jù)Q的受力情況,分析何時(shí)速度最大.結(jié)合功能關(guān)系分析即可.

解答 解:A、P、Q分離前,兩物體都做加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng),對(duì)P、Q整體,根據(jù)牛頓第二定律得:F-2mgsinθ+kx=2ma,得 F=2mgsinθ-kx+2ma,x減小,可知拉力F一直增大.當(dāng)P、Q分離后,P仍做勻加速運(yùn)動(dòng),有 F-mgsinθ=ma,得 F=mgsinθ+ma,則拉力F不變,故A錯(cuò)誤;
B、拉力F施加的瞬間,對(duì)P、Q整體,根據(jù)牛頓第二定律得:F=2ma,對(duì)P有:F-mgsinθ+N=ma,解得 N=m(gsinθ-a),即P、Q間的彈力大小為m(gsinθ-a),故B正確.
C、當(dāng)物塊Q達(dá)到速度最大值,則Q的加速度為零,因此彈簧對(duì)Q有彈力作用,沒有達(dá)到原長(zhǎng),故C錯(cuò)誤.
D、從施加力F開始到彈簧第一次恢復(fù)到原長(zhǎng)的過程中,力F做的功與彈簧彈性勢(shì)能減少量之和等于兩物塊機(jī)械能的增加量,則力F做的功小于兩物塊機(jī)械能的增加量,故D正確.
故選:BD

點(diǎn)評(píng) 本題從受力角度看,兩物體分離后,P所受的力不變.從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度看,一起運(yùn)動(dòng)到兩物體恰好分離時(shí),兩物體在沿斜面方向上的加速度和速度仍相等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

12.如圖所示,把重為20N的物體放在傾角θ=30°的粗糙斜面上,物體左端與固定在斜面上且平行于斜面的輕彈簧連接.若物體與斜面間的最大靜摩擦力為12N,試判斷物體受到彈簧的彈力方向和可能取值.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

13.如圖所示,質(zhì)量m1=10kg和m2=30kg的兩物體疊放在動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25的粗糙水平地面上.一個(gè)處于水平方向的輕彈簧,其勁度系數(shù)k=250N/m,一端固定于墻壁,另一端與質(zhì)量為m1的物體相連,彈簧處于自然狀態(tài).現(xiàn)用一水平拉力F作用于質(zhì)量為m2的物體上,使它緩慢地向右移動(dòng),當(dāng)移動(dòng)x=0.20m時(shí),兩物體間開始相對(duì)滑動(dòng),取g=10m/s2,則此時(shí)水平拉力F的大小為(  )
A.50 NB.100 NC.150 ND.200 N

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

10.今年春節(jié)前后,我國(guó)南方大部分省區(qū)遭遇了罕見的雪災(zāi),此次災(zāi)害過程造成17個(gè)。▍^(qū)、市、兵團(tuán))不同程度受災(zāi).尤其是雪災(zāi)天氣造成輸電線被厚厚的冰層包裹,使相鄰兩個(gè)鐵塔間的拉力大大增加,導(dǎo)致鐵塔被拉倒、壓塌,電力設(shè)施被嚴(yán)重?fù)p毀,給這些地方群眾的生產(chǎn)生活造成了極大不利和巨大損失.
當(dāng)若干相同鐵塔等高、等距時(shí),可將之視為如圖所示的結(jié)構(gòu)模型.已知鐵塔(左右對(duì)稱)質(zhì)量為m,塔基寬度為d.相鄰鐵塔間輸電線的長(zhǎng)度為L(zhǎng),其單位長(zhǎng)度的質(zhì)量為m0,輸電線頂端的切線與豎直方向成θ角.已知冰的密度為ρ,設(shè)冰層均勻包裹在輸電線上,且冰層的橫截面為圓形,其半徑為R(輸電線的半徑可忽略).
(1)每個(gè)鐵塔塔尖所受的壓力將比原來(lái)增大多少?
(2)被冰層包裹后,輸電線在最高點(diǎn)、最低點(diǎn)所受的拉力大小分別為多少?
(3)若某鐵塔一側(cè)的輸電線在頂端斷裂,該鐵塔由于受力不對(duì)稱,會(huì)造成該塔以塔基另一側(cè)與地面的接觸點(diǎn)為軸旋轉(zhuǎn)翻倒.已知地面對(duì)塔基的最大拉力為F(該力可簡(jiǎn)化為作用點(diǎn)位于塔基中心、方向豎直向下的拉力),設(shè)鐵塔包裹冰前后的質(zhì)量之比與輸電線包裹冰前后的質(zhì)量之比相同,要使鐵塔不致翻倒,輸電線上包裹的冰層半徑R的最大值Rmax為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

17.如圖所示,重3牛的光滑小球,靜置于斜面與擋板之間,用作圖法作出與接觸面垂直方向上的重力的兩個(gè)分力,垂直與擋板的分力是1.7牛.

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7.如圖所示,一質(zhì)點(diǎn)在水平面上運(yùn)動(dòng)的v-t圖象,以下判斷正確的是(  )
A.在0~2.0s時(shí)間內(nèi),合力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做功為零
B.在1.0s~3.0s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的平均速度為1m/s
C.1.0~4.0s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的位移為4m
D.在t=1.0s時(shí),質(zhì)點(diǎn)的加速度為零

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

14.某軍事試驗(yàn)場(chǎng)正在平地上試射地對(duì)空導(dǎo)彈,若某次豎直向上發(fā)射導(dǎo)彈時(shí)發(fā)生故障,造成導(dǎo)彈的v-t圖象如圖所示.
(1)全過程0-1s,1-2s,2-3s,3-5s各階段的運(yùn)動(dòng)方向和加速度.
(2)什么時(shí)候到最高點(diǎn)?最高點(diǎn)離地多高?
(3)什么時(shí)候回到出發(fā)點(diǎn)?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

11.根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式$B=\frac{F}{IL}$,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.B的大小與F成正比,與L、I成反比
B.B的方向由F的方向所決定
C.B的大小跟F、I、L的大小無(wú)關(guān)
D.處在磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線L,在任何情況下所受磁場(chǎng)力F與L、I之比都恒定,且不為零

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

12.一個(gè)鐳核${\;}_{88}^{226}$Ra中,有( 。
A.226個(gè)質(zhì)子,88個(gè)中子B.88個(gè)質(zhì)子,226個(gè)中子
C.138個(gè)質(zhì)子,88個(gè)中子D.88個(gè)質(zhì)子,138個(gè)中子

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