知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．
如图所示，\(A\)、\(B\)都是重物，\(A\)被绕过小滑轮\(P\)的细线悬挂，\(B\)放在粗糙的水平桌面上，滑轮\(P\)被一根斜短线系于天花板上的\(O\)点，\(O′\)是三根细线的结点，细线\(bO′\)水平拉着物体\(B\)，\(cO′\)沿竖直方向拉着弹簧\(.\)弹簧、细线、小滑轮的重力不计，细线与滑轮之间的摩擦力可忽略，整个装置处于静止状态\(.\)若重物\(A\)的质量为\(2kg\)，弹簧的伸长量为\(5cm\)，\(∠cO′a=120^{\circ}\)，重力加速度\(g\)取\(10m/s^{2}\)，求：
\((1)\)桌面对物体\(B\)的摩擦力为多少？
\((2)\)弹簧的劲度系数为多少？
\((3)\)悬挂小滑轮的斜线中的拉力\(F\)的大小和方向？

难度：中等

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2．
如图所示，\(A\)、\(B\)两球完全相同，质量均为\(m\)，用两根等长的细线悬挂在\(O\)点，两球之间夹着一根原长为\(l_{0}\)、劲度系数为\(k\)的轻弹簧，静止时两根细线之间的夹角为\(2θ\)，\((\)重力加速度为\(g)\)求：
\((1)\)细线的拉力\(T\)；
\((2)\)弹簧的长度\(1\)。

难度：较易

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3．
\(1678\)年英国物理学家胡克\((R.Hooke\) \(1635-1703)\)从实验中总结得出了胡克定律，这个规律的发现促使人们开始研究各种材料的“弹性”，发明了各式各样的弹簧，利用在各种机器之中，这位后来发明蒸汽机奠定了基础，\(18\)世纪\(60\)年代在英国率先拉开了“工业革命”的序幕\(.\)思考并完成以下几个问题：
\((1)\)请你例举五个生活中利用弹簧的实例．
\((2)\)弹簧的劲度系数取决于弹簧的材料、匝数、直径等，若将两个完全相同的弹簧串接构成一个新弹簧，这个新弹簧的劲度系数与原来一个弹簧的劲度系数是否相同？说明你的理由．
\((3)\)假如某一个弹簧有\(60\)匝\((\)弹簧的每一圈称为一匝\()\)，劲度系数为\(500N/m\)，因使用不慎有所损坏，为此截去\(10\)匝后仍然能正常使用，试计算该弹簧的劲度系数？

难度：较易

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4．
如图，质量\(m=1kg\)的小球被竖直平面内的轻线和轻弹簧系着而处于静止，轻线和轻弹簧的另一端分别固定在竖直立柱和水平地面上，已知轻弹簧的劲度系数\(k=500N/m\)，其轴线与地面夹角\(θ=30^{\circ}\)，弹簧对小球的拉力\(F=10N\)，取重力加速度\(g=10m/s^{2}\)，求：
\((1)\)弹簧的伸长量\(\triangle x\)；
\((2)\)轻线拉力\(T\)的大小及轻线与水平面的夹角\(α\)。

难度：较易

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5．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\(μ= \dfrac{3k{l}_{0}}{5mg} \)，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最大值；

\((2)\)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\(3l_{0}\)时，滑块相对圆盘静止且转动速度达到最大，求此时滑块的角速度 \(.\)

难度：较难

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6．
如图所示，一质量不计的弹簧原长为\(10 cm\)，一端固定于质量\(m=2 kg\)的物体上，另一端施一水平拉力\(F.(\)设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，\(g=10 m/s^{2})\)

\((1)\)若物体与水平面间的动摩擦因数为\(0.2\)，当弹簧拉长至\(12 cm\)时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数多大？

\((2)\)若将弹簧拉长至\(11 cm\)，物体受到的摩擦力大小为多少？

\((3)\)若将弹簧拉长至\(13 cm\)，物体受到的摩擦力大小为多少？

难度：难

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7．
如图所示，\(A\)、\(B\)都是重物，\(A\)被绕过小滑轮\(P\)的细线所悬挂，\(B\)放在粗糙的水平桌面上；小滑轮\(P\)被一根斜短线系与天花板上的\(O\)点，\(O{{'}}\)是三根细线的结点，细线\(b O{{'}}\) 水平拉着\(B\)物体，\(c O{{'}}\) 沿竖直方向拉着弹簧：弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于平衡静止状态，若重物\(A\)的质量为\(2kg\)，弹簧的伸长量为\(5cm\)，\(∠c O{{'}} a=120^{\circ}\)，重力加速度\(g=10m/{s}^{2} \)，求：

\((1)\)桌面对物体\(B\)的摩擦力为多少？

\((2)\)弹簧的劲度系数为多少？

\((3)\)悬挂小滑轮的斜线中的拉力\(F\)的大小和方向\(?\)

难度：难

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8．由实验测得某弹簧所受弹力\(F\)和弹簧的长度\(L\)的关系图象如图所示，求：
\((1)\)该弹簧的原长为多少？
\((2)\)该弹簧的劲度系数为多少？

难度：较难

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9．

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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10．
如图所示，质量均为\(m=3 kg\)的物块\(A\)、\(B\)紧挨着放置在粗糙的水平地面上，物块\(A\)的左侧连接一劲度系数为\(k\)\(= 100 N/m\)的轻质弹簧，弹簧另一端固定在竖直墙壁上\(.\)开始时两物块压紧弹簧并恰能处于静止状态，现使物块\(B\)在水平外力\(F\)作用下向右做\(a=2\ {m/}{{{s}}^{2}}\)的匀加速直线运动直至与\(A\)分离，已知两物块与地面的动摩擦因数均为\(\mu =0.5\)，\(g\)\(= 10m/s^{2}.\)求：

\((1)\)物块\(A\)、\(B\)分离时，所加外力\(F\)的大小；

\((2)\)物块\(A\)、\(B\)由静止开始运动到分离所用的时间．

难度：较难

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