【題目】如圖有一個(gè)豎直固定在地面的透氣圓筒，筒中有一勁度為k的輕彈簧，其下端固定，上端連接一質(zhì)量為m的薄滑塊，圓筒內(nèi)壁涂有一層新型智能材料﹣﹣ER流體，它對(duì)滑塊的阻力可調(diào)。起初，滑塊靜止，ER流體對(duì)其阻力為0，彈簧的長(zhǎng)度為L，現(xiàn)有一質(zhì)量也為m的物體從距地面2L處自由落下，與滑塊碰撞后粘在一起向下運(yùn)動(dòng)，且向下運(yùn)動(dòng)的初速度為碰前速度的一半。為保證滑塊做勻減速運(yùn)動(dòng)，且下移距離為時(shí)速度減為0，ER流體對(duì)滑塊的阻力須隨滑塊下移而變。試求（忽略空氣阻力）：

（1）下落物體與滑塊碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能；

（2）滑塊向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度的大小；

（3）在滑塊下移停止之前的過(guò)程中，ER流體對(duì)滑塊阻力的大小f與下滑距離d所滿足的函數(shù)關(guān)系式。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

（1）設(shè)物體m下落的末速度為v0，由機(jī)械能守恒定律，有：

mgL＝

解得：

設(shè)碰后滑塊與物體的共同速度為v1，取向下為正方向，由動(dòng)量守恒定律有：

2mv1＝mv0

解得：

碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為：

（2）設(shè)加速度大小為a，有：

2ax＝v12

得：

（3）設(shè)彈簧彈力為FN，ER流體對(duì)滑塊的阻力為f。

受力分析如圖所示：

FN+f﹣2mg＝2ma

根據(jù)胡克定律有 FN＝kx

解得：

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】如圖所示，有一個(gè)半徑為R的光滑圓軌道，現(xiàn)給小球一個(gè)初速度，使小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則關(guān)于小球在過(guò)最高點(diǎn)的速度v，下列敘述中正確的是(　 　)

A. v的極小值為

B. v由零逐漸增大，軌道對(duì)球的彈力逐漸增大

C. 當(dāng)v由值逐漸增大時(shí)，軌道對(duì)小球的彈力也逐漸增大

D. 當(dāng)v由值逐漸減小時(shí)，軌道對(duì)小球的彈力逐漸減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在某次自由式滑雪比賽中，一運(yùn)動(dòng)員沿弧形雪坡加速滑下，在斜面雪坡的頂端沿水平方向飛出，之后落回到斜面雪坡上，若斜面雪坡相對(duì)水平面的傾角為θ 水平飛出時(shí)的速度大小為 v0，運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)?yōu)?/span> L，不計(jì)空氣阻力，則（ ）

A. 運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的時(shí)間與初速度大小v0無(wú)關(guān)

B. 運(yùn)動(dòng)員落到雪坡時(shí)的速度大小是

C. 如果v0不同，則該運(yùn)動(dòng)員落到雪坡時(shí)的速度方向也就不同

D. 該運(yùn)動(dòng)員的成績(jī) L為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在電荷量分別為2 q和 -q的兩個(gè)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，電場(chǎng)線分布如圖所示，在兩點(diǎn)電荷連線上有 a、 b、 c三點(diǎn)，且 b、c兩點(diǎn)到正點(diǎn)電荷距離相等，則（ ）

A. 在兩點(diǎn)電荷之間的連線上存在一處電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)

B. 將一電子從a點(diǎn)由靜止釋放，它將在a、b間往復(fù)運(yùn)動(dòng)

C. c點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)

D. 負(fù)試探電荷在a點(diǎn)具有的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，有一個(gè)等腰直角三角形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，其直角邊長(zhǎng)為L，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一邊長(zhǎng)為L、總電阻為R的正方形導(dǎo)線框abcd，從圖示位置開(kāi)始沿x軸正方向以速度v勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流為正，則下圖中表示線框中電流i 隨bc邊的位置坐標(biāo) x 變化的圖象正確的是（ ）

A.

B.

C.

D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，AB為斜面，BC為水平面，從A點(diǎn)以水平速度v0拋出一小球，此時(shí)落點(diǎn)到A的水平距離為x1；從A點(diǎn)以水平速度3v0拋出小球，這次落點(diǎn)到A點(diǎn)的水平距離為x2，不計(jì)空氣阻力，則x1：x2可能等于（　　）

A. 1：3B. 1：6C. 1：9D. 1：12

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論告訴我們：變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生感生電場(chǎng)，該感生電場(chǎng)是渦旋電場(chǎng)；變化的電場(chǎng)也可以產(chǎn)生感生磁場(chǎng)，該感生磁場(chǎng)是渦旋磁場(chǎng)。如圖所示，在半徑為r的水平虛線邊界內(nèi)有一豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間的變化關(guān)系為B=kt（k>0且為常量）。將一半徑也為r的細(xì)金屬圓環(huán)（圖中未畫(huà)出）與虛線邊界同心放置。

（1）若金屬圓環(huán)的電阻為R，求金屬圓環(huán)的熱功率大小。

（2）在圖中以圓心O為坐標(biāo)原點(diǎn)，向右建立一維x坐標(biāo)軸，推導(dǎo)在x軸上各處電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E與x之間的函數(shù)表達(dá)式，并定性畫(huà)出E-x圖像；

（3）圖丙為乙的俯視圖，去掉導(dǎo)體環(huán)，在磁場(chǎng)圓形邊界上有M、N兩點(diǎn)，MN之間所夾的小圓弧恰為整個(gè)圓周的1/6；將一個(gè)帶電量為+q的帶電小球沿著圓弧分別順時(shí)針、逆時(shí)針從M移動(dòng)到N，求渦旋電場(chǎng)力分別所做的功。在此基礎(chǔ)上，對(duì)比渦旋電場(chǎng)和靜電場(chǎng)，說(shuō)明渦旋電場(chǎng)中為什么不存在電勢(shì)的概念。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，是“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置

（1）將圖中所缺導(dǎo)線補(bǔ)充完整__________

（2）如果在閉合開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，那么合上開(kāi)關(guān)后，將原線圈迅速插入副線圈中，電流計(jì)指針將________（填向左偏或向右偏）原線圈插入副線圈后，將滑動(dòng)變阻器滑片迅速向左移動(dòng)時(shí)，電流計(jì)指針將________（填向左偏向右偏）。

（3）在靈敏電流計(jì)所在的電路中，為電路中提供電流的是________（填圖中儀器的字母）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為M、長(zhǎng)度為L的小車(chē)靜止在光滑的水平面上．質(zhì)量為m的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在小車(chē)的最左端，現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上，使小物塊從靜止幵始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．小物塊和小車(chē)之間的摩擦力為f，小物塊滑到小車(chē)的最右端時(shí)，小物塊運(yùn)動(dòng)的距離為x．在這個(gè)過(guò)程中，以下結(jié)論正確的是（ ）

A. 小物塊到達(dá)小車(chē)最右端時(shí)具有的動(dòng)能為（F-f）（L+x）

B. 小物塊到達(dá)小車(chē)最右端時(shí)，小車(chē)具有的動(dòng)能為fx

C. 小物塊克服摩擦力所做的功為fx

D. 小物塊和小車(chē)增加的總動(dòng)能為Fx-fL

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