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11.如圖所示,原長分別為L1=0.1m和L2=0.2m、勁度系數分別為k1=100N/m和k2=200N/m的輕質彈簧豎直懸掛在天花板上.兩彈簧之間有一質量為m1=0.5kg的物體,最下端掛著質量為m2=0.3kg的另一物體,整個裝置處于靜止狀態.g=10N/kg
(1)這時兩個彈簧的總長度為多大?
(2)若用一個質量為M的平板把下面的物體豎直緩慢地向上托起,直到兩個彈簧的總長度等于兩彈簧的原長之和,求這時平板施加給下面物體m2的支持力多大?

分析 (1)整體法受力分析根據胡克定律求上面彈簧的長,然后隔離法對m2受力分析根據胡克定律求下面彈簧的長度;
(2)當兩個彈簧的總長度等于兩彈簧原長之和時,上邊彈簧的伸長量與下邊彈簧的壓縮量相等.對m1受力分析,有m1g=k1x+k2x,得出伸長量和壓縮量x.對物體m2受力分析有:FN=m2g+k2x,再結合牛頓第三定律,求出物體對平板的壓力FN

解答 解:(1)勁度系數為k1輕質彈簧設它的伸長量為x1,根據胡克定律有:(m1+m2)g=k1 x1
勁度系數為k2輕質彈簧設它的伸長量為x2,根據胡克定律有:m2g=k2 x2
這時兩個彈簧的總長度為:L=L1+L2+x1+x2
代入數據得:L=0.395m;
(2)用一個平板把下面的物體豎直緩慢地向上托起,直到兩個彈簧的總長度等于兩彈簧的原長之和時,下面的彈簧應被壓縮x,上面的彈簧被拉伸x.
以m1為對象,根據平衡關系有:(k1+k2)x=m1g,
以m2為對象,設平板對m2的支持力為FN,根據平衡關系有:FN=k2x+m2g,
代入數據得:FN=6.33N;
答:(1)這時兩個彈簧的總長度為0.395N;
(2)這時平板施加給下面物體m2的支持力大小為6.33N.

點評 本題的關鍵是當兩彈簧的總長度等于兩彈簧的原長之和時下面彈簧的壓縮量與上面彈簧的伸長量相等.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.圖中所示x、y、z三個物塊質量均為m,K為輕質彈簧,L為輕線. 系統處于平衡狀態,現若將L突然剪斷,用ax、ay分別表示剛剪斷時x、y的加速度,則有(  )
A.ax=0、ay=0B.ax=0、ay=gC.ax=g、ay=gD.ax=g、ay=0

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2.如圖所示,一物體置于桌面上,處于靜止狀態,下列說法正確的是(  )
A.桌面對物體的支持力有反作用力,但物體的重力沒有反作用力
B.物體的重力與物體對桌面的壓力是一對作用力與反作用力
C.物體的重力與桌面對物體的支持力是一對平衡力
D.物體的重力與物體對桌面的壓力是一對平衡力

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19.2014年2月,第22屆冬奧會在俄羅斯索契成功舉行.在高山滑雪速降比賽中,運動員由靜止開始沿滑道向下做勻加速直線運動,2s內的位移為8m.(若運動員的質量為50kg,g=10m/s2)求:
(1)運動員在下滑過程中,受到重力大小;
(2)運動員在下滑過程中的加速度大小;
(3)若滑道與水平面夾角為300,求運動員在下滑的過程中受到阻力大小.

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6.作用在一個物體上的3個共點力,下面哪些組合力不可能為零(  )
A.1N  3N  6NB.10N  2N  5NC.8N  5N  9ND.5N  5N  9N

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16.用多用電表的歐姆檔測量二極管的正反向電阻時,一下操作正確的是(  )
A.測二極管的正向電阻時,紅表筆接二極管的正極,黑表筆接二極管的負極.
B.測二極管的反向電阻時,紅表筆接二極管的正極,黑表筆接二極管的負極.
C.某次測量時電表指針偏轉角度很小,說明待測電阻很大,應該換更高倍率的歐姆檔
D.某次測量時電表指針偏轉角度很大,說明待測電阻很大,應該換更高倍率的歐姆檔

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.關于力學知識和物理學史,下列說法正確的是(  )
A.牛、千克、秒是國際單位制中的三個基本單位
B.在任何單位制中,牛頓第二定律的公式中F=kma中的k都等于1
C.伽利略通過理想斜面實驗表明,力是維持物體運動狀態的原因
D.牛頓第一定律不可以用實驗直接驗證

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.如圖所示,將質量為2m的重物懸掛在輕繩的一端,輕繩的另一端系一質量為m的環,環套在豎直固定的光滑直桿上,光滑的輕小定滑輪與直桿的距離為d,桿上的A點與定滑輪等高,桿上的B點在A點下方距離為d處.現將環從A處由靜止釋放,不計一切摩擦阻力,下列說法正確的是(  )
A.環到達B處時,重物上升的高度h=$\fracp9vv5xb5{2}$
B.環到達B處時,環與重物的速度大小不相等
C.環從A處釋放時,環的加速度為g
D.環從A到B,環減少的重力勢能等于環和重物增加的動能之和

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

1.一物體以一定的初速度勻減速沖上一傾角為θ的斜面,結果最后靜止在斜面上,如下圖所示,在第1s內位移為6m,停止運動前的最后1s內位移為2m,求:
(1)物體的加速度大小;
(2)物體的初速度大小和整個減速運動過程物體的位移大小.

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