【題目】如圖所示，在豎直面內(nèi)有一個光滑弧形軌道，其末端水平，且與處于同一豎直面內(nèi)光滑圓形軌道的最低端相切，并平滑連接。A，B兩滑塊（可視為質(zhì)點）用輕細(xì)繩拴接在一起，在它們中間夾住一個被壓縮的微小輕質(zhì)彈簧。兩滑塊從弧形軌道上的某一高度P點處由靜止滑下，當(dāng)兩滑塊剛滑入圓形軌道最低點時拴接兩滑塊的繩突然斷開，彈簧迅速將兩滑塊彈開，其中前面的滑塊A沿圓形軌道運動恰能通過圓形軌道的最高點，后面的滑塊B恰能返回P點。己知圓形軌道的半徑，滑塊A的質(zhì)量，滑塊B的質(zhì)量，重力加速度g取，空氣阻力可忽略不計。求：

（1）滑塊A運動到圓形軌道最高點時速度的大小；

（2）兩滑塊開始下滑時距圓形軌道底端的高度h；

（3）彈簧在將兩滑塊彈開的過程中釋放的彈性勢能。

【答案】（1）m/s

（2）0．8 m

（3）4 J

【解析】

試題（1）設(shè)滑塊A恰能通過圓形軌道最高點時的速度大小為v2，根據(jù)牛頓第二定律有mAg=mA

v2==m/s

（2）設(shè)滑塊A在圓形軌道最低點被彈出時的速度大小為v1，對于滑塊A從圓形軌道最低點運動到最高點的過程，根據(jù)機械能守恒定律，有

mAv12=mAg2R+mAv22

v1=6m/s

設(shè)滑塊A和B運動到圓形軌道最低點速度大小為v0，對滑塊A和B下滑到圓形軌道最低點的過程，根據(jù)動能定理，有（mA+mB）gh=（mA+mB）v02

同理滑塊B在圓形軌道最低點被彈出時的速度大小也為v0，彈簧將兩滑塊彈開的過程，對于A、B兩滑塊所組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，（mA+mB）v0=mA v1-mBv0

解得：h=0．8 m

（3）設(shè)彈簧將兩滑塊彈開的過程中釋放的彈性勢能為Ep，對于彈開兩滑塊的過程，根據(jù)機械能守恒定律，有（mA+mB）v02 + Ep=mAv12+mBv02

解得：Ep="4" J

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2019年1月3日，嫦娥四號月球探測器平穩(wěn)降落在月球背面南極——艾特肯盆地內(nèi)的馮·卡門撞擊坑內(nèi)，震驚了全世界。 嫦娥四號展開的太陽能電池帆板在有光照時，可以將光能轉(zhuǎn)化為電能，太陽能電池板作為電源，其路端電壓與干路電流的關(guān)系如圖所示，則下列說法正確的是 （ ）

A.該電池板的電動勢為2.80V

B.隨著外電路電阻增大，其內(nèi)阻逐漸增大

C.外電路阻值為1kΩ時電源輸出功率約為3.2W

D.外電路阻值為1kΩ時電源效率約為36%

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一帶電小球懸掛在平行板電容器內(nèi)部，閉合電鍵S，電容器充電后，細(xì)線與豎直方向夾角為α，則下列說法正確的是（ ）

A. 保持電鍵S閉合，使兩極板稍靠近一些，α將增大

B. 保持電鍵S閉合，將滑動變阻器滑片向右移動，α將不變

C. 斷開電鍵S，使兩極板稍靠近一些，α將減小

D. 斷開電鍵S，若將細(xì)線燒斷，小球?qū)⒆銮�運動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】測定一個額定電壓UL=2.5V，額定電流約為0.3~0.4A的小燈泡L在正常工作時的阻值。供選擇的器材有：

A.電流表A1（量程0.6A，內(nèi)阻r1約為0.5Ω）

B.電流表A2（量程30mA，內(nèi)阻r2=30Ω）

C.電流表A3（量程60mA，內(nèi)阻r3約為20Ω）

D.電壓表V（量程15V，內(nèi)阻r4約為15kΩ）

E.定值電阻R0=70Ω

F.滑動變阻器R1：0~5Ω，額定電流1A

G.滑動變阻器R2：0~1kΩ，額定電流0.2A

H.電源E：電動勢為4.5V，內(nèi)阻不計

I.開關(guān)S及導(dǎo)線若干

(1)測量時要求電表示數(shù)超過其量程的一半，需選用的實驗器材是________和H、I（選填器材前對應(yīng)的字母序號）。

(2)請在虛線框內(nèi)畫出合適的電路圖（圖中需標(biāo)明所選器材的符號）。

（______）

(3)為保證小燈泡L正常工作，測量時要讓其中哪一個電表的示數(shù)調(diào)到多少？________。

(4)測得小燈泡L在正常工作時的阻值RL=________（用實際所測物理量表示），并說明公式中各符號（題中已知的除外）的物理意義________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】真空中質(zhì)量為m的帶正電小球由A點無初速自由下落t秒，在t秒末加上豎直向上、范圍足夠大的勻強電場，再經(jīng)過t秒小球又回到A點。小球電荷量不變且小球從未落地，重力加速度為g。則

A. 整個過程中小球電勢能變化了

B. 整個過程中小球速度增量的大小為

C. 從加電場開始到小球運動到最低點時小球動能變化了

D. 從A點到最低點小球重力勢能變化了

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，“共享單車”極大地方便了老百姓的出行，某高檔“共享單車”通過變速器調(diào)整鏈條在輪盤和飛輪的掛入位置，改變行駛速度。輪盤和飛輪的齒數(shù)如下表所示：

名稱

輪盤

飛輪

A輪

B輪

C輪

D輪

E輪

齒數(shù)N/個

48

39

24

18

13

則下列說法正確的是(　　)

A.當(dāng)A輪與C輪組合時，兩輪的轉(zhuǎn)速之比為1∶1

B.當(dāng)A輪與C輪組合時，兩輪邊緣上的點的線速度大小之比為1∶2

C.當(dāng)B輪與E輪組合時，兩輪角速度之比為1∶3

D.當(dāng)B輪與E輪組合時，兩輪邊緣上的點的向心加速度大小之比為3∶1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，某實驗小組借用“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置，進(jìn)行“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”的實驗，實驗時使小車在砝碼和托盤的牽引下運動，以此定量探究細(xì)繩拉力做功與小車速度變化的關(guān)系。

(1)實驗準(zhǔn)備了打點計時器及配套的電源、導(dǎo)線、紙帶、復(fù)寫紙及如圖所示的器材。若要完成該實驗，必需的實驗器材還有其中的________。

(2)為達(dá)到平衡摩擦力的目的，取下細(xì)繩和托盤，通過調(diào)節(jié)墊片的位置，改變長木板傾斜程度，根據(jù)打出的紙帶判斷小車是否做________運動。

(3)實驗開始時，先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行。這樣做的目的是________(填字母代號)。

A.避免小車的運動過程中發(fā)生抖動

B.可使打點計時器在紙帶上打出的點跡清晰

C.可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運動

D.可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車受的合力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示的矩形區(qū)域abcd內(nèi)存在著如圖乙所示的磁場（包括邊界），規(guī)定磁場方向垂直紙面向里為正，其中bc=2ab=2l，e為bc邊界上的一點，且．重力可忽略不計的正粒子從d點沿dc方向以初速度v0射入磁場，已知粒子的比荷為k。求：

(1)如果在0時刻射入磁場的粒子經(jīng)小于半個周期的時間從邊界上的e點離開，則磁場的磁感應(yīng)強度B0應(yīng)為多大？

(2)如果磁場的磁感應(yīng)強度，欲使在小于半個周期的任意時刻射入磁場的粒子均不能由ad邊離開磁場，則磁場的變化周期T0應(yīng)滿足什么條件？

(3)如果磁場的磁感應(yīng)強度，在bc邊的右側(cè)加一垂直bc邊向左的勻強電場，0時刻射入磁場的粒子剛好經(jīng)過T0垂直bc邊離開磁場，經(jīng)過一段時間又從a點離開磁場區(qū)域，則電場強度E以及粒子在電場中的路程x分別為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(1)小明準(zhǔn)備將電流表G改裝成電壓表，需要測量電流表的內(nèi)阻，他采用如圖（a）所示的電路，實驗步驟如下：

①連接好電路，閉合開關(guān)前，滑塊變阻器的滑片應(yīng)置于_____（填“a”或“b”）端附近。

②閉合，斷開，調(diào)節(jié)使電流表G滿偏。

③閉合，保持阻值不變，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表G的指針指到滿刻度的，讀出電阻箱示數(shù)，則測得電流表G的內(nèi)阻=________Ω。

(2)查閱說明書后，知電流表G的內(nèi)阻，量程，其改裝成量程為15V的電壓表，串聯(lián)的電阻箱的阻值電壓表應(yīng)調(diào)到__________Ω。

(3)將改裝后電壓表標(biāo)準(zhǔn)后，用如圖（b）所示的電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻，已知定值電阻，根據(jù)實驗測得數(shù)據(jù)作出電壓表讀數(shù)U與電流表A讀數(shù)I的關(guān)系圖像如圖（c），則電源電動勢E=_____V，內(nèi)阻r=_________Ω，（結(jié)果保留到小數(shù)點后2位）。

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