【題目】如圖所示，一根原長(zhǎng)L=1m的輕彈簧套在足夠長(zhǎng)的光滑直桿AB上，其下端固定在桿的A端，質(zhì)量m=2kg的小球也套在桿上且與彈簧的上端相連。小球和桿可以一起繞經(jīng)過(guò)桿A端的豎直軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且桿與水平面間始終保持夾角θ=370已知桿處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)彈簧的長(zhǎng)度變?yōu)樵L(zhǎng)的一半，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，所有過(guò)程中彈簧均不會(huì)超過(guò)彈簧的彈性限度。

(1)調(diào)整桿的旋轉(zhuǎn)速度，使彈簧恰好恢復(fù)原長(zhǎng)，求此時(shí)小球的線(xiàn)速度大小v；

(2)當(dāng)小球的線(xiàn)速度大小v1=m/s時(shí)，求該彈簧的長(zhǎng)度。

【答案】(1)m/s；(2)3m

【解析】

(1)當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，彈簧彈力為零，小球僅受到重力和桿的支持力，有

解得

v=m/s

(2)經(jīng)分析可知，線(xiàn)速度越大，小球?qū)⒃竭h(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸，而v1＞v，可知，此時(shí)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，設(shè)伸長(zhǎng)量為x，桿對(duì)小球的支持力為FN，彈簧的勁度系數(shù)為k，對(duì)小球靜止時(shí)分析，有

解得

k=24N/m

當(dāng)小球的線(xiàn)速度大小時(shí)，有

水平方向

豎直方向

解得

x=2m

即此時(shí)彈簧長(zhǎng)度L1=1m+2m=3m。

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】一平行板電容器充電后與電源斷開(kāi)，正極板接地，在兩極板間有一正電荷(電量很小)固定在P點(diǎn)，如圖所示.以E表示兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)，U表示電容器的電壓，Ep表示正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能，若保持負(fù)極板不動(dòng)，將正極板移到圖中虛線(xiàn)所示的位置，則（ ）

A. U變小，E變小B. E變大，Ep變大

C. U變小，Ep變大D. U不變，Ep變大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩個(gè)相同的負(fù)電荷和一個(gè)正電荷附近的電場(chǎng)線(xiàn)分布如圖所示,c位于兩負(fù)電荷連線(xiàn)的中點(diǎn),d點(diǎn)在正電荷的正上方,c、d到正電荷的距離相等,則()

A. a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大

B. 若一負(fù)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn),電勢(shì)能增加

C. c點(diǎn)的電勢(shì)比d點(diǎn)的高

D. 若c放置一檢驗(yàn)電荷q,則q受的電場(chǎng)力合力大小等于正電荷對(duì)q的作用力

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示A、B、C三個(gè)物體放在旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)上，A、B與臺(tái)面間動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，C與臺(tái)面間動(dòng)摩擦因數(shù)為2μ，A、C的質(zhì)量均為m，B質(zhì)量為2m，A、B離軸為R,C離軸為2R，則當(dāng)圓臺(tái)勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，（設(shè)A、B、C都沒(méi)有滑動(dòng)）（ ）

A. C物的向心加速度最大

B. A物所受靜摩擦力最小

C. 當(dāng)圓臺(tái)轉(zhuǎn)速緩慢增加時(shí)，C比A先滑動(dòng)

D. 當(dāng)圓臺(tái)轉(zhuǎn)速緩慢增加時(shí)，B比A先滑動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖甲所示的裝置來(lái)測(cè)定滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù),其中A為滑塊,B和C處是鉤碼,不計(jì)繩和滑輪的質(zhì)量及它們之間的摩擦。實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)保持在B和C處鉤碼總個(gè)數(shù)不變的條件下,改變C處鉤碼個(gè)數(shù),測(cè)出C處不同個(gè)數(shù)鉤碼的總質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)加速度a,然后通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析求出滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。

(1)該同學(xué)手中有電火花計(jì)時(shí)器、紙帶、10個(gè)質(zhì)量均為100克的鉤碼、滑塊、一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板、細(xì)線(xiàn),為了完成本實(shí)驗(yàn),得到所要測(cè)量的物理量,還需要________。

A.秒表　　　　B.毫米刻度尺　　　　C.天平　　　　D.彈簧測(cè)力計(jì)

(2)在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中,該同學(xué)以C處鉤碼的總質(zhì)量m為橫軸,以加速度a為縱軸,繪制了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)圖線(xiàn),可知滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=________。(g取10m/s2)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】“天舟一號(hào)”貨運(yùn)飛船于2017年4月20日在文昌航天發(fā)射中心成功發(fā)射升空,與“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室對(duì)接前,“天舟一號(hào)”在距離地面約380km的圓軌道上飛行,則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是　(　　)

A.線(xiàn)速度小于第一宇宙速度

B.角速度小于地球自轉(zhuǎn)角速度

C.周期小于地球自轉(zhuǎn)周期

D.向心加速度小于地面的重力加速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)分布如圖所示，電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，則以下判斷正確的是（ ）

A. A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，B點(diǎn)的電勢(shì)低于A點(diǎn)的電勢(shì)

B. 若將一個(gè)電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電荷克服電場(chǎng)力做功，則該電荷一定為負(fù)電荷

C. 一個(gè)負(fù)電荷處于A點(diǎn)的電勢(shì)能大于它處于B點(diǎn)的電勢(shì)能

D. 若將一個(gè)正電荷由B點(diǎn)釋放，該電荷將在電場(chǎng)中做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用頻率為ν的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是

A. 增大入射光強(qiáng)度，光電流增大

B. 減小入射光的強(qiáng)度，光電效應(yīng)現(xiàn)象消失

C. 改用頻率小于ν的光照射，一定不發(fā)生光電效應(yīng)

D. 改用頻率大于ν的光照射，光電子的最大初動(dòng)能變大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一帶電粒子在電場(chǎng)中沿曲線(xiàn)AB運(yùn)動(dòng)，從B點(diǎn)穿出電場(chǎng)，a、b、c、d為該電場(chǎng)中的等勢(shì)面，且電勢(shì)從左向右逐漸降低，這些等勢(shì)面都是互相平行的豎直平面，不計(jì)粒子所受重力，則

A.該粒子一定帶正電

B.此電場(chǎng)不一定是勻強(qiáng)電場(chǎng)

C.該電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)方向一定水平向左

D.粒子在電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能不斷減少

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