知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

如图所示，在水平面上，有两个质量分别为\(m_{1}\)和\(m_{2}\)的物体\(A\)、\(B\)与水平面的摩擦因数均为\(μ\)，\(m_{1} > m_{2}\)，\(A\)、\(B\)间水平连接着一轻质弹簧秤\(.\)若用大小为\(F\)的水平力向右拉\(B\)，稳定后\(B\)的加速度大小为\(a_{1}\)，弹簧秤示数为\(F_{1}\)；如果改用大小为\(F\)的水平力向左拉\(A\)，稳定后\(A\)的加速度大小为\(a_{2}\)，弹簧秤示数为\(F_{2}.\)则以下关系式正确的是\((\)　　\()\)

A．\(a_{1}=a_{2}\)，\(F_{1} > F_{2}\)

B．\(a_{1}=a_{2}\)，\(F_{1} < F_{2}\)

C．\(a_{1}=a_{2}\)，\(F_{1}=F_{2}\)

D．\(a_{1} > a_{2}\)，\(F_{1} > F_{2}\)

难度：难

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4．

如图所示，沿直径方向开有一凹槽的圆盘水平放置，可绕过中心\(O\)点的竖直轴转动，凹槽内有一根轻质弹簧，弹簧一端固定在\(O\)点，另一端连接质量为\(m\)的小滑块\(.\)弹簧的劲度系数为\(k\)、原长为\(l_{0}\)，圆盘半径为\(3l_{0}\)，槽底与小滑块间的动摩擦因数\(\mu =\dfrac{3k{{l}_{0}}}{5mg}\)，凹槽侧面光滑\(.\)圆盘开始转动时，弹簧处于原长\(l_{0}.\)已知重力加速度为\(g\)，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终在弹性限度内，则在圆盘转动过程中．

\((1)\)若要使弹簧不发生形变，求圆盘转动的角速度必须满足的条件；

\((2)\)当弹簧长度为\(2l_{0}\)时，若小滑块受到的摩擦力恰好为零，求此时滑块的动能\(E_{k}\)；

\((3)\)当弹簧长度为某一值\(l\)时，滑块相对圆盘静止时的动能可在一定范围内变化，该变化区间内动能的最大差值称为“动能阈”，用\(ΔE_{k}\)表示\(.\)请通过计算写出“动能阈”\(ΔE_{k}\)与弹簧长度\(l\)间的关系式．

难度：难

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5．
A、\(B\)两球质量分别为\(m_{1}\)与\(m_{2}\)，用一劲度系数为\(k\)的弹簧相连，一长为\(L_{1}\)的细线与\(m_{1}\)相连，置于水平光滑桌面上，细线的另一端拴在竖直轴\(OO′\)上，如图所示\(.\)当\(m_{1}\)与\(m_{2}\)均以角速度\(ω\)绕\(OO′\)做匀速圆周运动时，弹簧长度为\(L_{2}\)，求：
\((1)\)此时弹簧伸长量；
\((2)\)绳子弹力；
\((3)\)将线突然烧断瞬间\(A\)、\(B\)两球的加速度大小分别是多少．

难度：难

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6．

某同学设计了一个测量物体质量的电子装置，其结构如图甲、乙所示。\(E\)形磁铁的两侧为\(S\)极，中心为\(N\)极，可认为只有磁极间存在着磁感应强度大小均为\(B\)的匀强磁场。一边长为\(L\)横截面为正方形的线圈套于中心磁极，线圈、骨架与托盘连为一体，总质量为\(m_{0}\)，托盘下方连接一个轻弹簧，弹簧下端固定在磁极上，支撑起上面的整个装置，线圈、骨架与磁极不接触。线圈的两个头与外电路连接\((\)图上未标出\()\)。当被测量的重物放在托盘上时，弹簧继续被压缩，托盘和线圈一起向下运动，之后接通外电路对线圈供电，托盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，此时由对应的供电电流可确定重物的质量。已知弹簧劲度系数为\(k\)，线圈匝数为\(n\)，重力加速度为\(g\)。

\((1)\)当线圈与外电路断开时

\(a.\)以不放重物时托盘的位置为位移起点，竖直向下为位移的正方向。试在图丙中画出，托盘轻轻放上质量为\(m\)的重物后，托盘向下运动过程中弹簧弹力\(F\)的大小与托盘位移\(x\)的关系图象；

\(b.\)根据上面得到的\(F-x\)图象，求从托盘放上质量为\(m\)的重物开始到托盘达到最大速度的过程中，弹簧弹力所做的功\(W\)；

\((2)\)当线圈与外电路接通时

\(a.\)通过外电路给线圈供电，托盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止。若线圈能够承受的最大电流为\(I\)，求该装置能够测量的最大质量\(M\)；

\(b.\)在线圈能承受的最大电流一定的情况下，要增大质量的测量范围，可以采取哪些措施？\((\)至少答出\(2\)种\()\)

难度：难

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7．
如图，一质量不计的弹簧原长为\(10cm\)，一端固定于质量\(m=2kg\)的物体上，另一端拖一水平拉力\(F\)，\((g=10N/kg)\)物体与水平面间的动摩擦因数为\(0.2(\)设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等\()\)．
\((1)\)若当弹簧拉长到总长为\(12cm\)时，物体恰好匀速直线运动，弹簧的劲度系数多大？
\((2)\)若在物体静止的情况下将弹簧拉长到总长为\(11cm\)时，物体所受到的摩擦力大小为多少？
\((3)\)若在物体静止的情况下将弹簧拉长到总长为\(13cm\)时，物体所受的摩擦力大小为多少？若此时为使物体做匀速直线运动还需给物体施加多大的竖直向下的压力？

难度：难

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8．

某同学自制一电流表，其原理如图所示，质量为\(m\)的均匀细金属杆\(MN\)与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连，弹簧的劲度系数为\(k\)，在矩形区域\(abcd\)内有匀强磁场，磁感应强度大小为\(B\)，方向垂直纸面向外\(.MN\)的右端连接一绝缘轻指针，可指示出标尺上的刻度\(.MN\)的长度大于\(ab\)，当\(MN\)中没有电流通过且处于静止时，\(MN\)与矩形区域的\(ab\)边重合，且指针指在标尺的零刻度；当\(MN\)中有电流时，指针示数可表示电流强度\(.MN\)始终在纸面内且保持水平，重力加速度为\(g.\)以下说法正确的是\((\)　　\()\)

A．当电流表的示数为零时，弹簧的伸长量为\(\triangle x= \dfrac {mg}{k}\)

B．为使电流表正常工作，金属杆中电流的方向应从\(N\)指向\(M\)

C．劲度系数\(K\)减小，此电流表量程会更小

D．磁感应强度\(B\)减小，此电流表量程会更小

难度：难

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9．

如图所示，物块\(a\)、\(b\)和\(c\)的质量相同，\(a\)和\(b\)、\(b\)和\(c\)之间用完全相同的轻弹簧\(S_{1}\)和\(S_{2}\)相连，通过系在\(a\)上的细线悬挂于固定点\(O\)，整个系统处于静止状态\(.\)现将细绳剪断，将物块\(a\)的加速度记为\(a_{1}\)，物块\(b\)的加速度记为\(a_{2}\)，\(S_{1}\)和\(S_{2}\)相对原长的伸长分别为\(\triangle l_{1}\)和\(\triangle l_{2}\)，重力加速度大小为\(g\)，在剪断瞬间\((\)　　\()\)

A．\(a_{1}=2g\)

B．\(a_{2}=0\)

C．\(\triangle l_{1}=\triangle l_{2}\)

D．物块\(a\)、\(b\)和\(c\)均处于失重状态

难度：难

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10．

如图\(a\)所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体\((\)物体与弹簧不连接\()\)，在初始位置物体处于静止状态\(.\)现用竖直向上的拉力\(F\)作用在物体上，使物体开始向上做匀加速直线运动，拉力\(F\)与物体位移\(x\)的关系如图\(b\)所示\((g=10m/s^{2})\)，则下列说法正确的是\((\)　　\()\)

A．物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态

B．弹簧的劲度系数为\(5\) \(N/cm\)

C．物体的质量为\(2\) \(kg\)

D．物体的加速度大小为\(5\) \(m/s^{2}\)

难度：难

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