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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

14.下列说法正确的是(      )

A电流通过导体的热功率与电流大小成正比

B力对物体所做的功与力的作用时间成正比

C电容器所带电荷量与两极板间的电势差成正比

D弹性限度内,弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比

正确答案

C

解析

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知识点

胡克定律电功、电功率
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题型:简答题
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简答题 · 16 分

14.(16分)一转动装置如图所示,四根轻杆OA、OC、AB和CB与两小球以及一小环通过铰链连接,轻杆长均为l,球和环的质量均为m,O端固定在竖直的轻质转轴上,套在转轴上的轻质弹簧连接在O与小环之间,原长为L,装置静止时,弹簧长为,转动该装置并缓慢增大转速,小环缓慢上升。弹簧始终在弹性限度内,忽略一切摩擦和空气阻力,重力加速度为g,求:

(1)弹簧的劲度系数k;

(2)AB杆中弹力为零时,装置转动的角速度

(3)弹簧长度从缓慢缩短为的过程中,外界对转动装置所做的功W。

正确答案

(1)装置静止时,设杆中的弹力分别为杆与转轴的夹角为.

小环受到弹簧的弹力

小环受力平衡

小球受力平衡

解得

(2)设杆中的弹力分别为杆与转轴的夹角为 ,弹簧长度为.

小环受到弹簧的弹力

小环受力平衡  得

对小球 且

解得

(3)弹簧长度为时,设杆中的弹力分别为杆与弹簧的夹角为.

小环受到弹簧的弹力

小环受力平衡 且

对小球,

解得

整个过程弹簧弹性势能变化为零,则弹力做的功为零,由动能定理

解得

解析

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知识点

胡克定律生活中的圆周运动功能关系
1
题型: 单选题
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单选题 · 6 分

某学习小组要研究影响弹簧劲度系数的因素,他们猜想弹簧的劲度系数k可能与制成弹簧的钢丝的半径r、弹簧圈的半径R和弹簧的圈数n有关。为此他们选择了同种材料制成的不同粗细的钢丝,分别绕成了弹簧圈半径不同的弹簧。再利用薄铁片做为卡片和指示弹簧被拉伸后所到位置的指针,用这个卡片选择对弹簧的不同位置施力,实现对同一个弹簧使用圈数的改变(如图5甲所示),从而可得到圈数不同的弹簧。他们分别研究了k与r、k与R和k与n的关系(在研究k与弹簧的一个参量的关系时,另外两参量保持不变),并根据测得的数据,分别画出了k-r、k-R和k-n图象(如图5乙、丙、丁所示)。

关于上面实验所采用的科学方法,以及k与r、R和n的关系,下列说法中可能正确的是 (  )

A等效替代法,k∝

B控制变量法,k∝

C等效替代法,k∝

D控制变量法,k∝

正确答案

D

解析

知识点

胡克定律
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题型: 多选题
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多选题 · 6 分

如图所示,倾角为α,质量为mC的斜面体C放在粗糙的水平地面上。质量分别为mA、mB的物体A和B通过劲度系数为k的轻弹簧连接后放在光滑斜面上,对B施加一个与斜面成β角斜向上的拉力,使A、B、C均处于静止状态(B未离开斜面).重力加速度为g。下列说法正确的是(  )

A斜面体对地面的压力大小为(mA+mB+mC)g

B斜面体受到的摩擦力方向水平向右

C弹簧的伸长量为

D施加的拉力大小为

正确答案

C,D

解析

A:把ABC看成一个整体,整体处于平衡状态,合力为零,则竖直方向有:FN+Fsin(α+β)=(mA+mB+mC)g,解得:FN=(mA+mB+mC)g﹣Fsin(α+β),根据牛顿第三定律可知,斜面体对地面的压力大小为(mA+mB+mC)g﹣Fsin(α+β)<(mA+mB+mC)g,故A错误;

B:ABC整体水平方向受力平衡,则斜面体受到地面对斜面体水平向左的摩擦力与F在水平方向上的分量相等,故B错误;

C:对A受力分析,受到重力,支持力和弹簧拉力作用,受力平衡,合力为零,则F=mgsinα,根据胡克定律得:F=kx,则x=,故C正确;

D:对AB受力分析,受到重力,支持力和拉力作用,受力平衡,合力为零,则(mA+mB)gsinα=Fcosβ,解得:F=,故D正确。

知识点

力的合成与分解的运用共点力平衡的条件及其应用胡克定律
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题型:简答题
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简答题 · 5 分

8.如图,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S1和S2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a1,S1和S2相对原长的伸长分别为△l1和△l2,重力加速度大小为g,在剪断瞬间(    )

A.a1=3g

B.a1=0

C. △l1=2△l2

D. △l1=△l2

正确答案

A;C

解析

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知识点

胡克定律牛顿运动定律的综合应用
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