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如圖所示的裝置中，水平放置的輕彈簧A．B．C原長相同，勁度系數分別為k、2k、3k，物體D放在光滑的水平面上處于平衡。要使物體D由平衡位置向右移動距離x，求所施外力的大小和方向。

F＝，方向向右

   


解析:

設物體D處于平衡位置時，受拉力TC和TB，TC＝TB，彈簧A的拉力TA＝TB。當D在外力F作用下向右移動距離x，拉力TC減小了3kx。彈簧A．B的伸長量分別增加了x1、x2，有x1＋x2＝x，kx1=2kx2。解得x1＝，如圖所示， x2＝。物體處于平衡， F＋TC－3kx＝TB＋，得外力F＝，方向向右。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

在一次郊游中小陳以一定的初速度將石子向斜上方拋出去，石子所做的運動是斜拋運動．為了將石子拋得更遠，回家后他找來小王一起做了如下探究：他們用如圖所示的裝置來實驗，保持容器水平．
（1）他們首先讓噴水嘴的朝向不變（即拋射角不變）做了三次實驗：第一次讓水的噴出速度較小，這時水噴出后落在容器的A點；第二次讓水的噴出速度稍大，水噴出后落在容器的B點；第三次讓水的噴出速度最大，水噴出后落在容器的C點．
（2）然后控制開關讓水噴出的速度不變，讓水沿不同的方向噴出，如下圖所示又做了幾次實驗，得到如下數據：
噴嘴與水平方向的夾角 15° 30° 45° 60° 75°
落點到噴嘴的水平距離（cm） 50.2 86.8 100.1 87.1 50.3
（3）小陳和小王總結了上述探究過程，明確了做斜拋運動的石子水平飛行距離除了跟初速度的大小有關外，還跟
拋射角
拋射角
有關，他們感到這次探究的成功得益于在探究過程中較好的應用了
控制變量
控制變量
法．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）通常游標卡尺的刻度有10分度、20分度、50分度三種規格．其中50分度的總長是
49
49
mm，準確度是
0.02
0.02
mm；某同學用50分度游標卡尺測量某個長度L時，觀察到游標尺上最后一個刻度剛好與主尺上的6.2cm刻度線對齊，則被測量長度L=
1.300
1.300
cm．有一種新式游標卡尺，它的刻度與傳統的游標卡尺明顯不同．新式游標卡尺的刻線看起來很“稀疏”，使得讀數顯得清晰明了，便于使用者正確讀取數據．新式游標卡尺也有相應的三種，但刻度卻是：19mm等分成10份，39mm等分成20份，99mm等分成50份，以“39mm等分成20份”的新式游標卡尺為例，它的準確度是
0.05
0.05
 mm．
（2）測重力加速度的方法很多，下面是其中的兩位同學所使用的測量方法．一位同學用如圖所示的裝置測定重力加速度：
①打出的紙帶如圖所示，實驗時紙帶的
乙
乙
端通過夾子和重物相連接．（選填“甲”或“乙”）
②紙帶上1至9各點為計時點，由紙帶所示數據可算出實驗時的重力加速度為
9.4
9.4
m/s2（保留兩位有效數字）．
③若當地的重力加速度數值為9.8m/s2，請列出測量值與當地重力加速度的值有差異的一個原因
紙帶和打點計時器間的摩擦阻力、空氣阻力
紙帶和打點計時器間的摩擦阻力、空氣阻力
．
另一位同學利用水滴下落測定重力加速度：
調節水龍頭，讓水一滴一滴地流出，在水龍頭的正下方放一盤子，調節盤子的高度，使一個水滴碰到盤子時恰好有另一水滴從水龍頭開始下落，而空中還有一個正在下落中的水滴，測出水龍頭到盤子間距離為h（m），再用秒表測時間，以第一個水滴離開水龍頭開始計時，到第N個水滴落在盤中，共用時間為t（s），則第一個水滴到達盤子時，第二個水滴離開水龍頭的距離是
h
4
h
4
（m），重力加速度g=
(N+1)2h
2t2
(N+1)2h
2t2
（m/s2）．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

伽利略在物理學研究方面把實驗和邏輯推理（包括數學推演）和諧地結合起來，有力地推進了人類科學認識的發展，標志著物理學的真正開端．某校科技小組設計了如圖所示的裝置，探究物體沿斜面下滑是否做勻變速直線運動．
（1）實驗時，讓滑塊從不同高度由靜止沿斜面下滑，并同時打開水龍頭的閥門，使水流到量筒中；當滑塊碰到擋板的同時關閉閥門（整個過程中水流可視為均勻穩定的）．該實驗探究方案是利用量筒中收集的水量來測量
時間
時間
的．
（2）下表是該小組測得的有關數據，其中s為滑塊從斜面的不同高度由靜止釋放后沿斜面下滑的距離，V為相應過程中量筒中收集的水量．分析表中數據，根據
在實驗誤差范圍內，
s
V2
是一常數
在實驗誤差范圍內，
s
V2
是一常數
，可以得出滑塊沿斜面下滑是做勻變速直線運動的結論．

次數		 1 2 3 4 5 6 7
s （m） 4.5 3.9 3.0 2.1 1.5 0.9 0.3
V（mL） 90 84 72 62 52 40 23.5
s
V2
 5.6×10-4 5.5×10-4 5.8×10-4 5.5×10-4 5.6×10-4 5.6×10-4 5.4×10-4
（3）本實驗誤差的主要來源有：距離測量的不準確，水從水箱中流出不夠穩定，還可能來源于
斜面摩擦不均勻、水量測量不準確、滑塊開始下滑和開始流水不同步、滑塊停止下滑和停止流水不同步等都可以
斜面摩擦不均勻、水量測量不準確、滑塊開始下滑和開始流水不同步、滑塊停止下滑和停止流水不同步等都可以
等．（寫出一項即可）

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）在“探究求合力的方法”時，先將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細繩．實驗時，先后兩次拉伸橡皮條，一次是用兩個彈簧秤通過兩細繩互成角度地拉橡皮條，另一次是用一個彈簧秤通過細繩拉橡皮條．在本實驗中，下列說法正確的是
ABC
ABC
 
A．實驗過程中，彈簧秤、細繩、橡皮條都應與木板平行    B．兩次拉橡皮條時都應將橡皮條沿相同方向拉到相同長度     C．拉橡皮條的細繩要長些，標記同一細繩方向的兩點要遠些     D．實驗中只要把作出的兩個力的合力與另一個合力的大小進行比較就可以了
（2）某同學設計了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關系．彈簧秤固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接．在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ，并測出間距d．開始時將木板置于MN處，現緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運動為止，記下彈簧秤的示數F0，以此表示滑動摩擦力的大小．再將木板放回原處并按住，繼續向瓶中加水后，記下彈簧秤的示數F1，然后釋放木板，并用秒表記下木板運動到PQ處的時間t． ①木板的加速度可以用d、t表示為a=
2d
t2
2d
t2
；為了減小測量加速度的偶然誤差可以采用的方法是（一種即可）
保持F1不變，重復實驗多次測量，求平均值
保持F1不變，重復實驗多次測量，求平均值
． ②改變瓶中水的質量重復實驗，確定加速度a與彈簧秤示數F1的關系．下列圖象能表示該同學實驗結果的是
c
c
．
③用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優點是
cd
cd
．  a．可以改變滑動摩擦力的大小  b．可以獲得更大的加速度以提高實驗精度
c．可以比較精確地測出摩擦力的大小 d．可以更方便地獲取多組實驗數據．

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科目：高中物理 來源：新五星級題庫高中物理 題型：038

在如圖所示的裝置中，A、B和C為內徑相等的玻璃管，它們都處于豎直位置．A、B兩管的上端等高，管內裝有水，A管上端封閉，管內密封部分氣體，B管上端開口，C管中水的下方有活塞頂住．A、B、C三管由內徑很小的細管連接在一起．開始時，A管中氣柱長度LA＝3.0 m，B管中氣柱長度LB＝2.0 m，C管中水柱長度L0＝3.0 m，整個裝置處于平衡狀態．現將活塞緩慢向上頂，直到C管中的水 全部被頂到上面的管中，求此時A管小氣柱的長度．已知大氣壓強p0＝1.0×105 Pa，計算時重力加速度g取10 m/s2．

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