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18.如圖所示,輕質彈簧兩端分別與M和m兩質點拴接,M放在水平地面上,m壓在豎直的彈簧上,M=3m.當整個裝置靜止時,m距地面的高度為h,用豎直向上的力F緩慢上提m,使M剛好要脫離地面時F大小等于4倍的mg.此時m距地面的高度為 2h,則此彈簧自然伸長時的長度為$\frac{5h}{4}$.

分析 系統原來處于平衡狀態,彈簧被壓縮,彈簧的彈力等于物體m的重力.由胡克定律求出彈簧壓縮量.將木塊m緩慢上提,使木塊B剛脫離接觸面時,彈簧的彈力等于M的重力,根據胡克定律求出彈簧此時伸長的長度,然后由幾何關系即可求出.

解答 解:
設彈簧勁度系數為k
由整體法,M剛好離開地面時,系統受力如圖所示,

所以:F=Mg+mg=4mg
此時彈簧處于伸長狀態,M受力平衡,彈簧受到的彈力為T=Mg=kx
初始時彈簧處于壓縮狀態,且彈力T0=mg=kx
根據題意知,x+x0=2h-h=h,解得${x_0}=\frac{h}{4}$
彈簧原長為${l_0}=h+{x_0}=\frac{5h}{4}$
故答案為:4;$\frac{5h}{4}$

點評 對于彈簧問題,往往先分析彈簧原來的狀態,再分析變化后彈簧的狀態,找出物體移動距離與彈簧形變之間的關系.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

8.如圖甲所示為車站使用的水平傳送裝置的示意圖.繃緊的傳送帶長度L=2.0m,以v=3.0m/s的恒定速率運行,傳送帶的水平部分AB距離水平地面的高度h=0.45m.現有一行李箱(可視為質點)質量m=10kg,以v0=1.0m/s的水平初速度從A端滑上傳送帶,被傳送到B端時沒有被及時取下,行李箱從B端水平拋出,行李箱與傳送帶間的動摩擦因數μ=0.20,不計空氣阻力,重力加速度g取l0m/s2
(1)求行李箱從傳送帶上A端運動到B端過程中行李箱的速度;
(2)傳送帶與輪子間無相對滑動,不計輪軸處的摩擦,求為運送該行李箱電動機多消耗的電能;
(3)若傳送帶的速度v可在0~5.0m/s之間調節,仍以v0的水平初速度從A端滑上傳送帶,且行李箱滑到B端均能水平拋出.請你在圖乙中作出行李箱從B端水平拋出到落地點的水平距離x與傳送帶速度v的關系圖象.(要求寫出作圖數據的分析過程)

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6.下列各組物理量均為矢量的是(  )
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(1)汽車剎車后多少秒內能停下
(2)從開始剎車行駛50米時的速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

10.兩個大輪半徑相等的皮帶輪的結構如圖所示,AB兩點的半徑之比為2:1,CD兩點的半徑之比也為2:1,則A、C兩點的角速度之比為1:1:2:2,B、D兩點的線速度之比為2:1:4:2,B、D兩點向心加速度之比為2:1:8:4.

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7.如圖是氫原子能級的示意圖,根據玻爾理論,下列說法正確的是(  )
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C.基態的氫原子吸收10.1eV的能量可以躍遷到n=2的激發態
D.氫原子從n=2的激發態躍遷到基態時,核外電子的動能增大
E.氫原子由激發態由向基態躍遷時輻射的能量來自于原子核內部

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9.在光滑絕緣水平面上,一輕繩拉著一個帶電小球繞軸O在勻強磁場中作逆時針方向的勻速圓周運動,磁場方向豎直向下,其俯視圖如圖所示.若小球運動到A點時,繩子忽然斷開.關于小球在繩斷開后可能的運動情況,下列說法中正確的是(  )
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B.小球仍作逆時針勻速圓周運動,但半徑減小
C.小球作順時針勻速圓周運動,半徑不變
D.小球作順時針勻速圓周運動,半徑減小

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同步練習冊答案
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