如图所示,一轻质弹簧竖直立在水平地面上,弹簧一端固定在地面上。一小球从高处自由下落到弹簧上端,将弹簧压缩至最低点。在小球开始下落至最低点的过程中,弹簧始终处于弹
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如图所示,一轻质弹簧竖直立在水平地面上,弹簧一端固定在地面上。一小球从高处自由下落到弹簧上端,将弹簧压缩至最低点。在小球开始下落至最低点的过程中,弹簧始终处于弹
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如图所示,一轻质弹簧竖直立在水平地面上,弹簧一端固定在地面上。一小球从高处自由下落到弹簧上端,将弹簧压缩至最低点。在小球开始下落至最低点的过程中,弹簧始终处于弹性限度内。在此过程中,能正确表示小球的加速度a随下降位移x的大小变化关系是下面图像中的 ( )
答案
B
解析
小球开始下落时,做自由落体运动,加速度不变,当小球和弹簧接触时,根据牛顿第二定律得:mg-kx="ma" 所以:a=g-
x,根据数学知识可知,CD错误,当压缩到最低点时,加速度大于g,故A错误,故B正确.故选B.
点评:图象可以形象直观的描述物理量的变化关系,这是高中的重点知识,要学会正确处理图象问题.
举一反三
实验室有甲、乙两种弹簧测力计,量程分别为5N和10N,它们的刻度总长度相同。用甲测量物体的重力,读数为4.20N,弹簧伸长了4.20cm。若用乙弹簧测量同一物体的重力时( )
A.两弹簧的劲度系数相同
B.乙弹簧的读数为8.40N
C.乙弹簧的伸长量为4.20cm
D.乙弹簧受到的拉力为4.20N
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质量为5.0
10
3
kg的物体,在高空受到的重力为4.8
10
4
N,该处的重力加速度g=
m/s
2
。如果该处有另一质量为5kg的物体,放在竖直放置的劲度系数k=1000N/m的弹簧上,物体处于静止状态,则弹簧的压缩量x=
m。
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(9分)半径
R
=0.50m的光滑圆环固定在竖直平面内,如图所示,轻质弹簧的一端固定在环的最高点A处,另一端系一个质量
m
= 0.20kg的小球,小球套在圆环上,已知弹簧的原长
L
o
= 0.50m,劲度系数
K
= 4.8N/m,将小球从图示位置的B点由静止释放,小球将沿圆环滑动并通过最低点C,在C点时弹簧的弹性势能
,g取10m/s
2
。求:
(1)小球经过C点时的速度的大小
V
C
;
(2)小球经过C点时对环的作用力的大小和方向。
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(16分)如图所示,原长
分别为
L
1
和
L
2
、劲度系数分别为
k
1
和
k
2
的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上。两弹簧之间有一质量为
m
1
的物体,
最下端挂着质量为
m
2
的另一物体,整个装置处于静止状态。
(1)这时两个弹簧的总长度为多大?
(2)若用一个质量为
M
的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起,直到两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和,求这时平板受到下面物体
m
2
的压力。
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(12分)如图,原长分别为L
1
和L
2
,劲度系数分别为k
1
和k
2
的轻质弹簧竖直地悬挂在天花板上,两弹簧之间有一质量为m
1
的物体,最下端挂着质量为m
2
的另一物体,整个装置处于静止状态。现用一个质量为m的平板把下面的物体竖直地缓慢地向上托起,直到两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和,这时托起平板竖直向上的力是多少?m
2
上升的高度是多少?
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