【題目】如圖，光滑固定斜面傾角為α，斜面底端固定有垂直斜面的擋板C，斜面頂端固定有光滑定滑輪．質(zhì)量為m的物體A經(jīng)一輕質(zhì)彈簧與下方擋板上的質(zhì)量也為m的物體B相連，彈簧的勁度系數(shù)為k，A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài)．一條不可伸長(zhǎng)的輕繩繞過(guò)輕滑輪，一端連物體A，另一端連一輕掛鉤．開(kāi)始時(shí)各段繩都處于伸直狀態(tài)，A上方的一段繩平行于斜面．現(xiàn)在掛鉤上掛一質(zhì)量M的物體D并從靜止?fàn)顟B(tài)釋放，已知它恰好能使B離開(kāi)擋板但不繼續(xù)上升．若讓D帶上正電荷q，同時(shí)在D運(yùn)動(dòng)的空間中加上方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E，仍從上述初始位置由靜止?fàn)顟B(tài)釋放D，則這次B剛離開(kāi)擋板時(shí)D的速度大小是多少？已知重力加速度為g.

【答案】

【解析】試題分析：掛鉤沒(méi)有掛D時(shí)，A壓縮彈簧，彈簧的壓縮量為，對(duì)A有：

則：（2分）

掛鉤掛上D后，B剛好離開(kāi)擋板時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為，對(duì)B有：

則：（2分）

該過(guò)程A沿斜面上升的距離和D下降的高度都是，且A、D的初速度、末速度都為零。

設(shè)該過(guò)程彈性勢(shì)能的增量為ΔE，由系統(tǒng)機(jī)械能守恒有；（3分）

將D帶電后，D在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力對(duì)D作正功，設(shè)B剛離開(kāi)擋板時(shí)D的速度為υ，D下降x1＋x2過(guò)程系統(tǒng)能量守恒，

有：（3分）

由以上四個(gè)方程消去，得：（2分）

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．m2從高處由靜止開(kāi)始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．圖乙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶：0是打下的第1個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示．已知m1=50 g，m2=150 g，g取9.8 m/s2，所有結(jié)果均保留3位有效數(shù)字，則

(1)在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v5=_____m/s；

(2)在打點(diǎn)0～5過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量ΔEk=_____J，系統(tǒng)勢(shì)能的減少量ΔEp=_____J；

(3)若某同學(xué)作出的圖象如圖丙所示，則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g=_____m/s2.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】有三個(gè)用電器，其中一個(gè)為“220 V，60 W”的電風(fēng)扇，一個(gè)為“220 V，60 W”的電視機(jī)，另一個(gè)是“220 V，60 W”的電熱器，都在額定電壓下工作相同的時(shí)間，比較這三個(gè)用電器產(chǎn)生的熱量是

A. 電風(fēng)扇最多 B. 電視機(jī)最多 C. 電熱器最多 D. 都一樣

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列各種運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物體(弓、過(guò)山車(chē)、石頭、圓珠筆)機(jī)械能守恒的是(忽略空氣阻力)(　　)

A. 將箭搭在弦上，拉弓的整個(gè)過(guò)程

B. 過(guò)山車(chē)在動(dòng)力作用下從軌道上緩慢上行的過(guò)程

C. 在一根細(xì)線(xiàn)的中央懸掛著一石頭，雙手拉著細(xì)線(xiàn)緩慢分開(kāi)的過(guò)程

D. 手握內(nèi)有彈簧的圓珠筆，筆帽抵在桌面放手后圓珠筆彈起的過(guò)程

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，一位同學(xué)利用光電計(jì)時(shí)器等器材做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)．有一直徑為d、質(zhì)量為m的金屬小球從A處由靜止釋放，下落過(guò)程中能通過(guò)A處正下方、固定于B處的光電門(mén)，測(cè)得A、B間的距離為H(Hd)，光電計(jì)時(shí)器記錄下小球通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為t，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g.則：

（1）如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)得小球的直徑d=________ mm.

（2）小球經(jīng)過(guò)光電門(mén)B時(shí)的速度表達(dá)式為________．

（3）多次改變高度H，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，作出隨H的變化圖象如圖丙所示，當(dāng)圖中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直徑d滿(mǎn)足表達(dá)式________時(shí)，可判斷小球下落過(guò)程中機(jī)械能守恒．

(4)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)動(dòng)能增加量ΔEk總是稍小于重力勢(shì)能減少量ΔEp，增加下落高度后，則ΔEp－ΔEk將________(填“增大”、“減小”或“不變”)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，用三條細(xì)線(xiàn)懸掛的水平圓形線(xiàn)圈共有n匝，線(xiàn)圈由粗細(xì)均勻、單位長(zhǎng)度的質(zhì)量為2.5g的導(dǎo)線(xiàn)繞制而成，三條細(xì)線(xiàn)呈對(duì)稱(chēng)分布，穩(wěn)定時(shí)線(xiàn)圈平面水平，在線(xiàn)圈正下方放有一個(gè)圓柱形條形磁鐵，磁鐵中軸線(xiàn)OO′垂直于線(xiàn)圈平面且通過(guò)其圓心O，測(cè)得線(xiàn)圈的導(dǎo)線(xiàn)所在處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0．5T，方向與豎直線(xiàn)成30°角，要使三條細(xì)線(xiàn)上的張力為零，線(xiàn)圈中通過(guò)的電流至少為（ ）

A. 0.1A B. 0.2 A C. 0.05A D. 0.01A

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為波源O振動(dòng)1．5 s時(shí)沿波的傳播方向上部分質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的波形圖，已知波源O在t＝0時(shí)開(kāi)始沿y軸負(fù)方向振動(dòng)，t＝1．5 s時(shí)它正好第二次到達(dá)波谷，問(wèn)：

（1）何時(shí)x＝5．4 m的質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰？

（2）從t＝0開(kāi)始至x＝5．4 m的質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰這段時(shí)間內(nèi)，波源通過(guò)的路程是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑r=0.06m的半圓形無(wú)場(chǎng)區(qū)的圓心在坐標(biāo)原點(diǎn)O處，半徑R=0.1m，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.075T的圓形有界磁場(chǎng)區(qū)的圓心坐標(biāo)為（0,0.08m），平行金屬板MN的極板長(zhǎng)L=0.3m，間距d=0.1m，極板間所加電壓，其中N極板上收集粒子全部中和吸收。一位于O處的粒子源向第I、II象限均勻地發(fā)射速度大小的帶正電粒子，經(jīng)圓形磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，從第I象限出射的粒子速度方向均沿x軸正方向，若粒子重力不計(jì)、比荷，不計(jì)粒子間的相互作用力及電場(chǎng)的邊緣效應(yīng)，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求：

（1）粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑；

（2）從坐標(biāo)（0,0.18m）處射出磁場(chǎng)的粒子，其在O點(diǎn)入射方向與y軸夾角

（3）N板收集到的粒子占所有發(fā)射粒子的比例。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，電阻不計(jì)的“∠”形足夠長(zhǎng)且平行的導(dǎo)軌，間距L＝1 m，導(dǎo)軌傾斜部分的傾角θ＝53°，并與定值電阻R相連，整個(gè)空間存在著B＝5 T、方向垂直傾斜導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．金屬棒ab、cd的阻值Rab＝Rcd＝R，cd棒質(zhì)量m＝1 kg，ab棒光滑，cd與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.3，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，求：

(1)ab棒由靜止釋放，當(dāng)滑至某一位置時(shí)，cd棒恰好開(kāi)始滑動(dòng)，求這一時(shí)刻ab棒中的電流；

(2)若ab棒無(wú)論從多高的位置釋放，cd棒都不動(dòng)，分析ab棒質(zhì)量應(yīng)滿(mǎn)足的條件；

(3)若cd棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ≠0.3，ab棒無(wú)論質(zhì)量多大、從多高的位置釋放，cd棒始終不動(dòng)，求cd棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ應(yīng)滿(mǎn)足的條件．

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