高中物理弹簧类问题试题与答案Word文档下载推荐.docx
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B..
C.
D.
6、如图所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2,中间用一原长为L、劲度系数为K的轻弹簧连接起来,木块与地面间的滑动摩擦因数为μ。
现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是()
A.
B.
C.
D.
7、如图所示,两木块的质量分别为m1和m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2,上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接),整个系统处于平衡状态。
现缓慢向上提上面的木块,直到它刚离开上面弹簧。
在这过程中下面木块移动的距离为()
C.
8、如图所示,竖直放置在水平面上的轻质弹簧上端叠放着两个物块A、B,它们的质量均为2.0kg,并处于静止状态。
某时刻突然将一个大小为10N的竖直向上的拉力加在A上,则此时刻A对B的压力大小为(g取10m/s2)()
A.25NB.20NC.15ND.10N
9、如图所示,质量为10kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端,弹簧的拉力为5N时,物体A处于静止状态。
若小车以1m/s2的加速度向右运动后,则(g=10m/s2)()
A.物体A相对小车仍然静止
B.物体A受到的摩擦力减小
C.物体A受到的摩擦力大小不变
D.物体A受到的弹簧拉力增大
10、如图所示,一轻质弹簧竖直放在水平地面上,小球A由弹簧正上方某高度自由落下,与弹簧接触后,开始压缩弹簧,设此过程中弹簧始终服从胡克定律,那么在小球压缩弹簧的过程中,以下说法中正确的是()
A.小球加速度方向始终向上
B.小球加速度方向始终向下
C.小球加速度方向先向下后向上
D.小球加速度方向先向上后向下
11、如图所示,轻质弹簧上面固定一块质量不计的薄板,在薄板上放重物,用手将重物向下压缩到一定程度后,突然将手撤去,则重物将被弹簧弹射出去,则在弹射过程中(重物与弹簧脱离之前)重物的运动情况是()
A.一直加速运动B.匀加速运动
C.先加速运动后减速运动D.先减速运动后加速运动
12、如图所示,质量为m的小球用水平弹簧系住,并用倾角为30度的光滑木板斜托住,小球恰好处于静止状态.当木板AB突然向下撤离的瞬间,小球的加速度为()
A.O
B.大小为
,方向竖直向下
C.大小为
,方向垂直于木板向下
D.大小为
,方向水平向左
13.木块A、B分别重20N和30N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.3。
开始时连接在A、B之间的轻弹簧已经被拉伸了3cm,弹簧劲度系数为100N/m,系统静止在水平地面上。
现用F=10N的水平推力作用在木块A上,如图所示。
力F作用后()
A.木块A所受摩擦力大小是1N
B.木块A所受摩擦力大小是1N
C.木块A所受摩擦力大小是1N
D.木块A所受摩擦力大小是1N
14.如图所示,质量为10kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端,弹簧的拉力为5N时,物体A处于静止状态,若小车以1m/s2的加速度向右运动后,则()
B.物体A受到的摩擦力减小
Mm
ab
15.图中a、b为两带正电的小球,带电量都是q,质量分别为M和m;
用一绝缘弹簧联结,弹簧的自然长度很小,可忽略不计,达到平衡时,弹簧的长度为d0。
现把一匀强电场作用于两小球,场强的方向由a指向b,在两小球的加速度相等的时刻,弹簧的长度为d,下列说法错误的是()
A.若M=m,则d=d0B.若M>m,则d>d0
C.若M<m,则d<d0D.d=d0,与M、m无关
A
B
a
b
F
16.如图a所示,水平面上质量相等的两木块A、B用一轻弹簧相连接,整个系统处于平衡状态.现用一竖直向上的力F拉动木块A,使木块A向上做匀加速直线运动,如图b所示.研究从力F刚作用在木块A的瞬间到木块B刚离开地面的瞬间这个过程,并且选定这个过程中木块A的起始位置为坐标原点,则下列图象中可以表示力F和木块A的位移x之间关系的是()
17.如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用劲度系数为k的轻质弹簧相连的物块A、B,
质量均为m,开始两物块均处于静止状态。
现下压A再静止释放使A开始运动,当物块B
刚要离开挡板时,A的加速度的大小和方向为()
A.0B.2gsinθ,方向沿斜面向下
C.2gsinθ,方向沿斜面向上D.gsinθ,方向沿斜面向下
18.如图甲所示,一轻弹簧的两端分别与质量为m1和m2的两物块相连接,并且静止在光滑的水平面上.现使m1瞬时获得水平向右的速度3m/s,以此刻为时间零点,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,从图象信息可得()
A.在t1、t3时刻两物块达到共同速度1m/s且弹簧都是处于压缩状态
B.从t3到t4时刻弹簧由伸长状态逐渐恢复原长
C.两物体的质量之比为m1∶m2=1∶2
D.在t2时刻两物体的动量之比为P1∶P2=1∶2
19.一小球自A点由静止自由下落到B点时与弹簧接触.到C点时弹簧被压缩
到最短.若不计弹簧质量和空气阻力,在小球由A-B—C的运动过程中()
A.小球和弹簧总机械能守恒
B.小球的重力势能随时间均匀减少
C.小球在B点时动能最大
D.到C点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
20.如图所示,绝缘弹簧的下端固定在斜面底端,弹簧与斜面平行,带电小球Q(可视为质点)固定在光滑绝缘斜面上的M点,且在通过弹簧中心的直线ab上。
现把与Q大小相同,带电性也相同的小球P,从直线ab上的N点由静止释放,在小球P与弹簧接触到速度变为零的过程中()
A.小球P的速度是先增大后减小
B.小球P和弹簧的机械能守恒,且P速度最大时
所受弹力与库仑力的合力最大
C.小球P的动能、重力势能、电势能与弹簧的弹
性势能的总和不变
D.小球P合力的冲量为零
21.如图所示,质量都是m的物体A、B用轻质弹簧相连,静置于水平地面上,此时弹簧压缩了Δl.如果再给A一个竖直向下的力,使弹簧再压缩Δl,形变始终在弹性限度,稳定后,突然撤去竖直向下的力,在A物体向上运动的过程中,下列说法中:
①B物体受到的弹簧的弹力大小等于mg时,A物体的速度最大;
②B物体受到的弹簧的弹力大小等于mg时,A物体的加速度最大;
③A物体受到的弹簧的弹力大小等于mg时,A物体的速度最大;
④A物体受到的弹簧的弹力大小等于mg时,A物体的加速度最大。
其中正确的是()
A.只有①③正确B.只有①④正确
C.只有②③正确D.只有②④正确
22.质量相等的两木块A、B用一轻弹簧栓接,静置于水平地面上,如图(a)所示。
现用一竖直向上的力F拉动木块A,使木块A向上做匀加速直线运动,如图(b)所示。
从木块A开始做匀加速直线运动到木块B将要离开地面时的这一过程,下列说确的是(设此过程弹簧始终处于弹性限度)()
A.力F一直增大
B.弹簧的弹性势能一直减小
C.木块A的动能和重力势能之和先增大后减小
D.两木块A、B和轻弹簧组成的系统的机械能先增大后减小
C
D
K1
K2
23.如图所示,两根轻弹簧AC和BD,它们的劲度系数分别为k1和k2,它们的C、D端分别固定在质量为m的物体上,A、B端分别固定在支架和正下方地面上,当物体m静止时,上方的弹簧处于原长;
若将物体的质量增为原来的3倍,仍在弹簧的弹性限度,当物体再次静止时,其相对第一次静止时位置下降了()
A.
B.
D.
24.如图所示,弹簧下挂一质量为m的物体,物体在竖直方向上作振幅为A的简谐运动,当物体振动到最高点时,弹簧正好为原长。
则物体在振动过程中()
A.物体在最低点时的弹力大小应为2mg
B.弹簧的弹性势能和物体动能总和不变
C.弹簧的最大弹性势能等于2mgA
D.物体的最大动能应等于mgA
25、如图所示,劲度系数为k1的轻质弹簧两端分别与质量为m1、m2的物块1、2拴接,劲度系数为k2的轻质弹簧上端与物块2拴接,下端压在桌面上(不拴接),整个系统处于平衡状态。
现施力将物块1缓慢地竖直上提,直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面。
在此过程中,物块2的重力势能增加了多少?
物块1的重力势能增加了多少?
26、如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为mA、mB,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板。
系统处一静止状态,现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动,求物块B刚要离开C时物块A的加速度a和从开始到此时物块A的位移d,重力加速度为g。
27、如图所示,A、B两木块叠放在竖直轻弹簧上,如图所示,已知木块A、B质量分别为0.42kg和0.40kg,弹簧的劲度系数k=100N/m,若在木块A上作用一个竖直向上的力F,使A由静止开始以0.5m/s2的加速度竖直向上做匀加速运动(g=10m/s2).
(1)使木块A竖直做匀加速运动的过程中,力F的最大值;
(2)若木块由静止开始做匀加速运动,直到A、B分离的过
程中,弹簧的弹性势能减少了0.248J,求这一过程F对
木块做的功.
28、如图,质量为m1的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m2的物体B相连,弹簧的劲度系数为k,A、B都处于静止状态。
一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮,一端连物体A,另一端连一轻挂钩。
开始时各段绳都处于伸直状态,A上方的一段绳沿竖直方向。
现在挂钩上升一质量为m3的物体C并从静止状态释放,已知它恰好能使B离开地面但不继续上升。
若将C换成另一个质量为(m1+m3)的物体D,仍从上述初始位置由静止状态释放,则这次B刚离地时D的速度的大小是多少?
已知重力加速度为g。
29、将金属块用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中,如图所示,在箱的上顶板和下顶板安有压力传感器,箱可以沿竖直轨道运动。
当箱以a=2.0m/s2的加速度作竖直向上的匀减速运动时,上顶板的传感器显示的压力为6.0N,下顶板传感器显示的压力为10.0N。
(1)若上顶板传感器的示数是下顶板传感器示数的一半,试判断箱的运动情况。
(2)要使上顶板传感器的示数为零,箱沿竖直方向的运动可能是怎样的?
30、如图所示,在倾角为θ的固定的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B.它们的质量都为m,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板。
系统处于静止状态,开始时各段绳都处于伸直状态。
现在挂钩上挂一物体P,并从静止状态释放,已知它恰好使物体B离开固定档板C,但不继续上升(设斜面足够长和足够高)。
求:
(1)物体P的质量多大?
(2)物块B刚要离开固定档板C时,物块A的加速度
多大?
1.
D2.AD3.AD4.B5.A6.A7.C8.C9.AC10.C11.C12.C
13.B14.AC15.D16.A17.B18.BC19.AD20.AC21.A22.A23.C24.AC
25.解:
根据题意画图如右所示。
上提前弹簧k1被压缩
,弹簧k2被压缩
,于是有:
上提后,弹簧k2刚脱离地面,已恢复原长,不产生弹力,则此时m2仅受到上面弹簧的拉力和重力,于是上面的弹簧k1是拉伸的,其形变量为:
由上面的计算可得:
物块2的重力势能增加了
为:
物块1的重力势能增加了
26.解:
令x1表示未加F时弹簧的压缩量,由胡克定律和牛顿定律可知
令x2表示B刚要离开C时弹簧的伸长量,a表示此时A的加速度,由胡克定律和牛顿定律可知:
kx2=mBgsinθ②
F-mAgsinθ-kx2=mAa③
由题意d=x1+x2
27.分析:
此题难点和失分点在于能否通过对此物理过程的分析后,确定两物体分离的临界点,即当弹簧作用下的两物体加速度、速度相同且相互作用的弹力N=0时,恰好分离.
解:
当F=0(即不加竖直向上F力时),设A、B叠放在弹簧上处于平衡时弹簧的压缩量为x,有
kx=(mA+mB)g
x=(mA+mB)g/k①
对A施加F力,分析A、B受力如图
对AF+N-mAg=mAa②
对Bkx′-N-mBg=mBa′③
可知,当N≠0时,AB有共同加速度a=a′,由②式知欲使A匀加速运动,随N减小F增大.当N=0时,F取得了最大值Fm,
即Fm=mA(g+a)=4.41N
又当N=0时,A、B开始分离,由③式知,
此时,弹簧压缩量kx′=mB(a+g)
x′=mB(a+g)/k④
AB共同速度v2=2a(x-x′)⑤
由题知,此过程弹性势能减少了WP=EP=0.248J
设F力功WF,对这一过程应用动能定理或功能原理
WF+EP-(mA+mB)g(x-x′)=
(mA+mB)v2⑥
联立①④⑤⑥,且注意到EP=0.248J
可知,WF=9.64×
10-2J
28.【答】:
解法一
开始时,A.B静止,设弹簧压缩量为x1,有
kx1=m1g
①
B不再上升,表示此时A和C的速度为零,C已降到其最低点。
kx2=m2g
②
由机械能守恒,与初始状态相比,弹簧弹性势能的增加量为
ΔE=m3g(x1+x2)-m1g(x1+x2)
③
C换成D后,当B刚离地时弹簧势能的增量与前一次相同,由能量关系得
(m3+m1)v2+
m1v2=(m3+m1)g(x1+x2)-m1g(x1+x2)-ΔE
④
由③④式得(m3+2m1)v2=2m1g(x1+x2)
⑤
解法二
第二次挂上物体D后,比第一次多减少了的重力势能就变成了A和D的动能。
m1v2=m1g(x1+x2)
因此,(m3+2m1)v2=2m1g(x1+x2)
29.解:
(1)取向下为正方向,设金属块质量为m,有
6-10+10m=2m解得m=0.5kg因上、下传感器都有压力,所以弹簧长度不变,所以弹簧弹力仍为10N,上顶板对金属块压力为
根据
解得a1=0,即箱子处于静止或作匀速直线运动。
(2)要使上顶板无压力,弹簧只能等于或小于目前长度,则下顶板压力只能等于或大于10N,即
F下≥10解得a≥10m/s2。
即箱以a≥10m/s2的加速度向上作匀加速运动或向下作匀减速运动.
30.解:
(1)令x1表示未挂P时弹簧的压缩量,由胡克定律和牛顿定律可知mAgsinθ=kx1
令x2表示B刚要离开C时弹簧的伸长量,由胡克定律和牛顿定律可知kx2=mBgsinθ
则x1=x2
此时A和P的速度都为0,A和P的位移都为d=x1+x2=
由系统机械能守恒得:
则
(2)此时A和P的加速度大小相等,设为a,P的加速度方向向上
对P物体:
F-mPg=mPa对A物体:
mgsinθ+kx2—F=ma
解得a=