题目内容

9.如图所示,原长为10cm的弹簧一端固定在倾角为30°的粗糙斜面顶端,另一端连接重量G=20N的物体后,弹簧长度为12cm,现用力F沿斜面向下拉物体,若物体与斜面间的最大静摩擦力为5N,弹簧劲度系数k=600N/m,则当弹簧的长度仍为12cm时,力F的大小可能为(  )
A.0NB.4NC.8ND.12N

分析 对物体受力分析,明确重力的分力及弹力的大小;根据摩擦力可能情况进行分析,求拉力F的大小.

解答 解:弹簧的弹力为:F=kx=600×(0.12-0.1)=12N;
重力沿斜面向下的分力为:G1=Gsin37°=20×0.6=12N;
物体与斜面间的最大静摩擦力为:fm=5N,物体要在拉力作用下能平衡,则拉力最大为:Fmax=fm+F-G1=5N,F可能为0N、4N,不可能为8N和12N;故AB正确,CD错误.
故选:AB

点评 本题要根据重力的分力、弹簧的弹力和最大静摩擦力,由平衡条件求拉力的最大值,从而分析出F的范围.

练习册系列答案
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3.某同学利用打点计时器和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验,气垫导轨装置如图1甲表示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成.在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气,压缩空气会从小孔中喷出,使滑块稳定地漂浮在导轨上,如图1乙所示,这样就大大减小因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差.

(1)下面是实验的主要步骤:
①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;
②向气垫导轨通入压缩空气;
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器越过弹射架并固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;
④滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;
⑤把滑块2放在气垫导轨的中间;
⑥先开电源,然后释放滑块1,让滑块带动纸带一起运动;
⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出较理想的纸带如图2所示:
⑧测得滑块1(包括撞针)的质量为310g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为205g.试完善实验步骤⑥的内容.
(2)已知打点计时器每隔0.02s打一个点,计算可知,两滑块相互作用前质量与速度的乘积之和为0.620kg•m/s;两滑块相互作用以后质量与速度的乘积之和为0.618 kg•m/s(保留三位有效数字).
(3)试说明(2)问中两结果不完全相等的主要原因是纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作用.

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