【題目】如圖所示，在豎直方向上A、B兩物體通過(guò)勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，A放在水平地面上，B、C兩物體通過(guò)細(xì)繩繞過(guò)輕質(zhì)定滑輪相連，C放在固定的足夠長(zhǎng)光滑斜面上。用手按住C，使細(xì)線恰好伸直但沒(méi)有拉力，并保證ab段的細(xì)線豎直、cd段的細(xì)線與斜面平行。已知A、B的質(zhì)量均為m，C的質(zhì)量為M（），細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計(jì)，開始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。釋放C后它沿斜面下滑，當(dāng)A恰好要離開地面時(shí)，B獲得最大速度（B未觸及滑輪，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度大小為g）。求：

(1)釋放物體C之前彈簧的壓縮量；

(2)物體B的最大速度；

(3)若C與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，從釋放物體C開始到物體A恰好要離開地面時(shí)，細(xì)線對(duì)物體C所做的功。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】試題分析：(1) 釋放物體C之前，細(xì)線恰好伸直，繩子拉力為零，彈簧處于壓縮狀態(tài)，設(shè)彈簧的壓縮量為x，

對(duì)物體B受力分析，由平衡條件及胡克定律得：

解得

（2）當(dāng)A恰好要離開地面時(shí)，地面對(duì)物體A的支持力為零，彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，設(shè)彈簧的伸長(zhǎng)量為，對(duì)物體A受力分析，由平衡條件及胡克定律得：

因此物體B上升的高度和物體C沿斜面下滑的距離為

設(shè)斜面傾角為α，當(dāng)物體B達(dá)最大速度時(shí)，以三個(gè)物體和彈簧作為研究對(duì)象，所受合外力為零，則有

A、B、C、彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，因初始狀態(tài)彈簧的壓縮量與物體B達(dá)最大速度時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量相等，所以在整個(gè)過(guò)程中彈性勢(shì)能變化量為零，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有

聯(lián)立以上各式解得

（3）設(shè)物體A恰好要離開地面時(shí)，物體A和物體C的速度為，以三個(gè)物體和彈簧作為研究對(duì)象，由（2）的分析知，在整個(gè)過(guò)程中彈性勢(shì)能變化量為零，由功能關(guān)系得：

以物體C為研究對(duì)象，根據(jù)動(dòng)能定理有

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，一質(zhì)量M=6kg的木板靜止于光滑水平面上，其上表面粗糙，質(zhì)量m=3kg的物塊A停在B的左端。質(zhì)量=0.5kg的小球用長(zhǎng)L=0.8m的輕繩懸掛在固定點(diǎn)O上，將輕繩拉直至水平位置后，由靜止釋放小球，小球在最低點(diǎn)與A發(fā)生碰撞后反彈，反彈所能達(dá)到的最大高度為h=0.2m，物塊與小球可視為質(zhì)點(diǎn)， ，不計(jì)空氣阻力，求：

（1）小球剛到最低點(diǎn)的速度大��；

（2）在最低點(diǎn)碰撞結(jié)束時(shí)A的速度；

（3）若 木板B足夠長(zhǎng)，A最終沒(méi)有滑離B，求A在B上滑動(dòng)的過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)將銅片和鋅片插入水果中制成一個(gè)“水果電池”，該同學(xué)利用下列所給器材測(cè)量該“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r．

A．電流表A1（量程0.6A，內(nèi)阻約1Ω）

B．電流表A2（量程20mA，內(nèi)阻約50Ω）

C．電壓表V1（量程4V，內(nèi)阻約4kΩ）

D．電壓表V2（量程15V，內(nèi)阻15kΩ）

E．滑動(dòng)變阻器R1（0～1 000Ω）

F．滑動(dòng)變阻器R2（0～9 999.9Ω）G．待測(cè)“水果電池”（電動(dòng)勢(shì)E約為4V，內(nèi)阻r約為200Ω）

H．開關(guān)S，導(dǎo)線若干

（1）為盡量減小實(shí)驗(yàn)的誤差，請(qǐng)?jiān)趫D1中虛線方框中畫出你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖；要求在每個(gè)電路元件上標(biāo)明你選用的器材符號(hào)，不寫或?qū)戝e(cuò)得零分_______．

（2）該同學(xué)實(shí)驗(yàn)中記錄的6組對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)如下表，試根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖2中描點(diǎn)畫出U-I圖線_________；由圖線可得，“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)E= ___ V，內(nèi)電阻r=___Ω．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】空間中P、Q兩點(diǎn)處各固定一個(gè)點(diǎn)電荷，其中P點(diǎn)處為正電荷，P、Q兩點(diǎn)附近電場(chǎng)的等勢(shì)面分布如圖所示，a、b、c、d為電場(chǎng)中的4個(gè)點(diǎn)。則�。� 　）

A. Q處放置的也為正電荷

B. a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同

C. 同一正電荷在c點(diǎn)的電勢(shì)能小于在d點(diǎn)的電勢(shì)能

D. 負(fù)電荷從a到c，電勢(shì)能減少

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為簡(jiǎn)易交流發(fā)電機(jī)的模型，邊長(zhǎng)為0.1m的正方形線圈abcd在水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸OO′勻速旋轉(zhuǎn)，匝數(shù)為100（圖中只畫了一匝線圈），線圈的總電阻為1Ω，轉(zhuǎn)速為5r/s，磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.1T，外電路電阻R=9Ω．求：

（1）從圖示位置開始計(jì)時(shí)，寫出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式；

（2）外電路電阻R兩端電壓的有效值．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始落下，重錘上拖著的紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．

（1）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：

A 按照?qǐng)D示的裝置安裝器件；

B 將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上；

C 用天平測(cè)量出重錘的質(zhì)量；

D 釋放懸掛紙帶的夾子，同時(shí)接通電源開關(guān)打出一條紙帶；

E 測(cè)量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離；

F 根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能在誤差范圍內(nèi)是否等于增加的動(dòng)能．

指出其中沒(méi)有必要進(jìn)行的或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E，將其選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母填在右邊的橫線上___________

實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶，如圖所示．根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上打出的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出A點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離為s0，點(diǎn)A、C間的距離為s1，點(diǎn)C、E間的距離為s2，使用交流電的周期為T，設(shè)重錘質(zhì)量為m，則________

A 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打C點(diǎn)時(shí)重錘的動(dòng)能為

B 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打O點(diǎn)和C點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)重錘的重力勢(shì)能的減少量為

C 重錘下落的加速度a的表達(dá)式為

D 重錘下落的加速度a的表達(dá)式為

（3）在本實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減少的重力勢(shì)能總是______（填“大于”或“小于”）重錘增加的動(dòng)能，其原因主要是因?yàn)樵谥劐N下落過(guò)程中存在著阻力的作用，可以通過(guò)該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定該阻力的大小，試用（2）中已知物理量和紙帶上的測(cè)量數(shù)據(jù)表示出重錘在下落的過(guò)程中受到的平均阻力大小為________________

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy中只有第四象限存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，點(diǎn)M的坐標(biāo)為(0，－d)．一電荷量為q，質(zhì)量為m的帶電粒子以某一速度從點(diǎn)M與y軸負(fù)方向成θ＝37°角垂直磁場(chǎng)射入第四象限，粒子恰好垂直穿過(guò)x軸，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。若不考慮粒子重力，下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. 粒子可能帶負(fù)電

B. 粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為d

C. 粒子的速度大小為

D. 若僅減小磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，粒子必穿過(guò)x軸

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，為一皮帶傳動(dòng)裝置，右輪半徑為， 為它邊緣上一點(diǎn)；左側(cè)是一輪軸，大輪半徑為，小輪半徑為， 點(diǎn)在小輪上，到小輪中心的距離為． 點(diǎn)和點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上．若傳動(dòng)過(guò)程中皮帶不打滑，則（ ）

A. 點(diǎn)和點(diǎn)的角速度大小相等

B. 點(diǎn)和點(diǎn)的線速度大小相等

C. 點(diǎn)和點(diǎn)的線速度大小相等

D. 點(diǎn)和點(diǎn)的向心加速度大小相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】甲、乙兩同學(xué)做“研究勾變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，都用實(shí)驗(yàn)得到的紙帶研究小車的運(yùn)動(dòng)情況。

(1)甲同學(xué)取一條紙帶，將O點(diǎn)設(shè)為計(jì)數(shù)的起始點(diǎn)，每五個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s。A、C計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離值如圖甲所示，如果物體做的是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則計(jì)數(shù)點(diǎn)“B”與起始點(diǎn)0之間的距離為______cm.打計(jì)數(shù)點(diǎn)A時(shí)小車的速度為_______m/s， 物體的加速度為_______m/s(結(jié)果均保留了位有效數(shù)字)。

(2)乙同學(xué)將實(shí)驗(yàn)得到的紙帶標(biāo)上計(jì)數(shù)點(diǎn)，打的第一個(gè)點(diǎn)記為O，測(cè)出其它計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離s。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的 圖線(如圖乙所示)，斜率表示________，加速度大小為________m/s(保留3位有效數(shù)字)。

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