(14分) 如圖所示，擋板P固定在足夠高的水平桌面上，小物塊A和B大小可忽略，它們分別帶有+QA和+QB的電荷量，質(zhì)量分別為mA和mB.兩物塊由絕緣的輕彈簧相連，一不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)滑輪，一端與B連接，另一端連接一輕質(zhì)小鉤.整個(gè)裝置處于場(chǎng)強(qiáng)為E、方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中. A、B開(kāi)始時(shí)靜止，已知彈簧的勁度系數(shù)為k，不計(jì)一切摩擦及A、B間的庫(kù)侖力，A、B所帶電荷量保持不變，B不會(huì)碰到滑輪.
 
(1) 若在小鉤上掛一質(zhì)量為M的物塊C并由靜止釋放，可使物塊A對(duì)擋板P的壓力恰為零，但不會(huì)離開(kāi)P，求物塊C下降的最大距離；
(2) 若C的質(zhì)量改為2M，則當(dāng)A剛離開(kāi)擋板P時(shí)，B的速度多大？

（1）h=E(QB+QA)/k   （2）V=

解析試題分析：（1）開(kāi)始時(shí)彈簧形變量為x1，由平衡條件：
Kx1=EQB  可得x1="EQ/k"
設(shè)當(dāng)A剛離開(kāi)檔板時(shí)彈簧的形變量為x2：
由：kx2=EQA   可得x2=EQA/k
故C下降的最大距離為：h=x1+x2
解得h=E(QB+QA)/k
（2）由能量守恒定律可知：C下落h過(guò)程中，C重力勢(shì)能的減少量等于B的電勢(shì)能的增量和彈簧彈性勢(shì)能的增量以及系統(tǒng)動(dòng)能的增量之和
當(dāng)C的質(zhì)量為M時(shí)：Mgh=QBEh+ΔE彈
當(dāng)C的質(zhì)量為2M時(shí)，設(shè)A剛離開(kāi)擋板時(shí)B的速度為V
2Mgh=QBEh+ΔE彈+(2M+mB)V2/2
解得A剛離開(kāi)P時(shí)B的速度為：V= 
考點(diǎn)：本題考查對(duì)胡克定律、能量守恒定律的應(yīng)用。

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：計(jì)算題

如圖所示，水平放置的輕彈簧左端固定，小物塊P置于水平桌面上的A點(diǎn)并與彈簧的右端接觸，此時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)．現(xiàn)用水平向左的推力將P緩緩?fù)浦罛點(diǎn)（彈簧仍在彈性限度內(nèi)）時(shí)，推力做的功為WF＝6 J．撤去推力后，小物塊P沿桌面滑動(dòng)到停在光滑水平地面上的平板小車(chē)Q上，且恰好物塊P在小車(chē)Q上不滑出去（不掉下小車(chē)）。小車(chē)的上表面與桌面在同一水平面上，已知P、Q質(zhì)量分別為m＝1 kg、M＝4 kg，A、B間距離為L(zhǎng)1＝5 cm，A離桌子邊緣C點(diǎn)的距離為L(zhǎng)2＝90 cm，P與桌面及P與Q的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.4，g＝10 m/s2，試求:

（1）把小物塊推到B處時(shí)，彈簧獲得的彈性勢(shì)能是多少？
（2）小物塊滑到C點(diǎn)的速度
（3）P和Q最后的速度；
（4）Q的長(zhǎng)度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（18分）消防車(chē)的供水系統(tǒng)主要由水泵、輸水管道和水炮組成.如圖所示，消防水炮離地高度為，建筑物上的火點(diǎn)離地高度為，水炮與火點(diǎn)的水平距離為，水泵的功率為，整個(gè)供水系統(tǒng)的效率.假設(shè)水從水炮水平射出，不計(jì)空氣阻力，取.
（1）若,，水炮出水速度，求水炮與起火建筑物之間的水平距離；
（2）在（1）問(wèn)中，若水炮每秒出水量，求水泵的功率；
（3）當(dāng)完成高層滅火后,還需要對(duì)散落在火點(diǎn)正下方地面上的燃燒物進(jìn)行滅火,將水炮豎直下移至,假設(shè)供水系統(tǒng)的效率不變,水炮出水口的橫截面積不變，水泵功率應(yīng)調(diào)整為，則應(yīng)為多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(16分)如圖所示，在高h(yuǎn)1＝1.2m的光滑水平臺(tái)面上，質(zhì)量m＝1kg的小物塊壓縮彈簧后被鎖扣K鎖住，儲(chǔ)存了一定量的彈性勢(shì)能Ep，若打開(kāi)鎖扣K，物塊與彈簧分離后將以一定的水平速度v1向右滑離平臺(tái)，并恰好能從B點(diǎn)的切線方向進(jìn)入光滑圓弧形軌道BC，B點(diǎn)的高度h2＝0.6m，其圓心O與平臺(tái)等高，C點(diǎn)的切線水平，并與地面上長(zhǎng)為L(zhǎng)＝2.8m的水平粗糙軌道CD平滑連接，小物塊沿軌道BCD運(yùn)動(dòng)與右邊墻壁發(fā)生碰撞，取g＝10m/s2。

⑴求小物塊由A到B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；
⑵小物塊原來(lái)壓縮彈簧時(shí)儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能Ep是多大？
⑶若小物塊與墻壁碰撞后速度方向反向，大小為碰前的一半，且只發(fā)生一次碰撞，則小物塊與軌道CD之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ的取值范圍多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

某游樂(lè)場(chǎng)中有一種叫“空中飛椅”的游樂(lè)設(shè)施，其基本裝置是將繩子上端固定在轉(zhuǎn)盤(pán)的邊緣上，繩子下端連接座椅，人坐在座椅上隨轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)而在空中飛旋。若將人和座椅看成是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，則可簡(jiǎn)化為如圖所示的物理模型。其中P為處于水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)盤(pán)，可繞豎直轉(zhuǎn)軸    OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)繩長(zhǎng)l=10m，質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m=60kg，轉(zhuǎn)盤(pán)靜止時(shí)質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)軸之間的距離d=4m。轉(zhuǎn)盤(pán)逐漸加速轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)繩與豎直方向的夾角θ=370。（不計(jì)空氣阻力及繩重，繩子不可伸長(zhǎng)，sin370=0.6，cos370=0.8，g=10m/s2）求：

（1）質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)盤(pán)的角速度及繩子的拉力；
（2）質(zhì)點(diǎn)從靜止到做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，繩子對(duì)質(zhì)點(diǎn)做的功。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

地面上方某一高度有一小球，其重力勢(shì)能為10J，現(xiàn)讓它由靜止開(kāi)始下落，若不計(jì)空氣阻力，則它在著地前瞬間的動(dòng)能為（    ）

A．10 J B．30 J C．5J D．20J

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

半徑為r和R（r＜R）的光滑半圓形槽，其圓心均在同一水平面上，如圖所示，質(zhì)量相等的兩物體分別自半圓形槽左邊緣的最高點(diǎn)無(wú)初速地釋放，在下滑過(guò)程中兩物體

A．機(jī)械能均逐漸減小
B．經(jīng)最低點(diǎn)時(shí)動(dòng)能相等
C．在最低點(diǎn)對(duì)軌道的壓力相等
D．在最低點(diǎn)的機(jī)械能不相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

如圖所示，在小車(chē)的支架上用細(xì)線懸掛一個(gè)小球，已知線長(zhǎng)為L(zhǎng)，小車(chē)帶著小球一起以速度向右做勻速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小車(chē)突然碰到障礙物而停止運(yùn)動(dòng)后，關(guān)于小球再上升的最大高度h的下列幾種表述中，肯定不可能的是（    ）

A．小于 B．大于 C．等于 D．等于2L

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

光滑斜面上物塊A被平行斜面的輕質(zhì)彈簧拉住靜止于O點(diǎn)，如圖所示，現(xiàn)將A沿斜面拉到B點(diǎn)無(wú)初速釋放，物體在BC范圍內(nèi)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是：

A．OB越長(zhǎng)，振動(dòng)能量越大
B．在振動(dòng)過(guò)程中，物體A機(jī)械能守恒
C．A在C點(diǎn)時(shí)，物體與彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)勢(shì)能最大，在O點(diǎn)時(shí)系統(tǒng)勢(shì)能最小
D．B點(diǎn)時(shí)物體A的機(jī)械能最小

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