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    14．如图.一弹簧测力计的秤盘质量为m1=1.5 kg.盘内放一质量为m2=10.5 kg的物体P.弹簧质量不计.其劲度系数为 k = 800 N/m ,系统处于静止状态.现给物体P施加一个竖直向上的力F.使物体P由静止开始向上做匀加速直线运动.已知在最初0.2 S内F是变化的.在0.2 S后F是恒定的.求F的最大值和最小值各是多少? 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    一个弹簧测力计放在水平地面上，Q为与轻弹簧上端连在一起的秤盘，P为一重物，已知P的质量M=10.5kg，Q的质量m=1.5kg，弹簧的质量不计，劲度系数k=800N/m，系统处于静止，如图B-9所示.现给P施加一个竖直向上的力F，使它从静止开始向上做匀加速运动，已知在前0.2s时间内，F为变力，0.2s以后，F为恒力.求力F的最大值与最小值（g取10m/s2）.

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    一个弹簧测力计放在水平地面上，Q为与轻弹簧上端连在一起的秤盘，P为一重物，已知P的质量M＝10.5 kg，Q的质量m＝1.5 kg，弹簧的质量不计，劲度系数k＝800 N/m，系统处于静止，如图所示，现给P施加一个方向竖直向上的力F，使它从静止开始向上做匀加速运动，已知在前0.2 s时间内，F为变力，0.2 s以后，F为恒力．求力F的最大值与最小值．(取g＝10 m/s2)．

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    如图所示，图甲是某同学自制的电子秤原理示意图．目的是利用理想电压表的示数指示物体的质量．托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计．滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器R的最上端，此时电压表示数为零．设变阻器总电阻为R，总长度为L，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力．
    （1）推出电压表示数U与所称物体质量m的关系式
    U=
    gERm
    mgR +kL(R0+r)
    ．
    U=
    gERm
    mgR +kL(R0+r)
    ．
    ；
    （2）为使电压表示数与待测物体质量成正比，请利用原有器材进行改进，在乙图的基础上完成改进后的电路原理图．
    （3）求出电压表示数U与所称物体质量m的关系式
    U=
    gERm
    kL(R+R0+r)
    U=
    gERm
    kL(R+R0+r)
    ．

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    如图所示为某研究性学习小组自制的电子秤原理图，利用电压表的示数来称量物体的重．R0为限流电阻，滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当盘中没有放物体时，电压表示数为零．托盘与弹簧的质量均不计，电压表可视为理想电表，不计一切摩擦和其它阻力．则（　　）

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    如图6-4-2所示是某同学在科技制作活动中自制的电子秤的原理图，利用电压表（内阻很大）的示数来指示物体的质量.托盘与电阻可忽略的弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计.滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，电压表的示数为零.设变阻器的总电阻为R，总长度为L，电源电动势E，内阻为r，限流电阻为R0，弹簧的劲度系数为k，若不计一切摩擦和其他阻力.

    图6-4-2

    （1）求出电压表示数Ux与所称物体质量m的关系式为________________.

    （2）由（1）的计算结果可知，电压表示数与待测物体质量不成正比，不便于制作刻度.为使电压表示数与待测物体质量成正比，请利用原有器材进行改进，在上图的基础上完成改进后的电路原理图，并得出电压表示数Ux与待测物体质量m的关系式为____________________.

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    一、选择题

    1. CD   2. AC   3. BD   4. C   5. B   6. B   7. D   8. AC  9.C  10.C

    二、实验题

    11．Ⅰ（7分）　　2.03      1.40

     

    Ⅱ （11分） （1）①③②④（2分）  （2）（2分）D 

    （3）（5分），θ是n个点对应的圆心角；n是所研究计时点的个数；T是计时器打点周期

    （4）（2分）不变

     

    12.解:（1）由题意知，宇航员对座椅的压力为：FN=kmg                    2′

    根据牛顿第二定律，得      FN―mg=ma

                                   3′

    故加速度值的变化范围为：                     3′

    （2）卫星所需向心力由万有引力提供：

    3′te天星′

    2′′

    3′′

    2′′

     

    13.解：列车驶过交叉点用时 ：        （2分）

    　　　     （1分）

    若汽车在25s内位移为s1＝175m，则：

                                        （2分）

                                       （2分）                      

    此时　 ，   ，  因此汽车已经在25s前冲过了交叉点，发生了交通事故，不合题意。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （3分）

    要使汽车安全减速，必须在小于25s的时间内汽车速度减少为零，这样才能使它的位移小于175m，由运动学公式

        　　　　　　　　　　　　　（3分）

     得  　　　

    汽车减速的加速度至少为　　　　　（3分）

    14．（20分）解：设初态时弹簧的压缩量为x1，对整体由平衡条件：

    （m1 +m2）g = k x1            （3分）

    因为在t=0.2s内F是变力，在t=0.2s以后F是恒力，所以在t=0.2s时，P离开秤盘。此时P受到盘的支持力为零，对物体P由牛顿第二定律：

    F ? m2g = m2a               （3分）

    由于盘有质量，此时盘与物体有共同的加速度，设此时弹簧压缩量为x2，对整体由牛顿第二定律：

    F + k x2 ?（m1 +m2）g = （m1 +m2）a           （3分）

    0_____0.2s内弹簧长度的改变量即为物体的位移，由运动学公式：

    x1 ? x2 = a t2                  （3分）

    由上述各式解得：

    F = 168 N     a = 6 m/s2           （3分）

    此时的拉力即为最大拉力，开始运动时拉力最小，对整体开始时由牛顿第二定律：

                        Fmin = （m1 +m2）a                （3分）

    解得：Fmin = 72 N

    故F的最大值为168N，最小值为72N                       （2分）

     

     


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