【題目】如圖所示，質(zhì)量均為 m 的物體 B 、 C 分別與輕質(zhì)彈簧的兩端相栓接，將它們放在傾角為的光滑斜面上，靜止時彈簧的形變量為。斜面底端有固定擋板 D，物體 C 靠在擋板 D 上。將質(zhì)量也為 m 的物體 A 從斜面上的某點(diǎn)由靜止釋放，A 與 B 相碰。已知重力加速度為 g，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，不計空氣阻力。求：

（1）彈簧的勁度系數(shù) k；

（2）若 A 與 B 相碰后粘連在一起開始做簡諧運(yùn)動，當(dāng) A 與 B 第一次運(yùn)動到最高點(diǎn)時，C 對擋板 D 的壓力恰好為零，求 C 對擋板 D 壓力的最大值；

（3）求（2）情況下，A由靜止釋放的點(diǎn)與A、B相碰點(diǎn)間的距離?

【答案】（1） （2） 3mg （3） 8x0

【解析】（1）物體B靜止時，彈簧形變量為，彈簧的彈力，物體B受力如圖所示，

由物體平衡條件得：，解得，彈簧的勁度系數(shù)；

（2）A與B碰后一起做簡諧運(yùn)動到最高點(diǎn)時，物體C對擋板D的壓力最小為0，

則對C，彈簧彈力：，對A、B，回復(fù)力最大：，

由簡諧運(yùn)動的對稱性，可知A與B碰后一起做簡諧運(yùn)動到最低點(diǎn)時，回復(fù)力也最大，

即，此時物體C對擋板D的壓力最大，對物體A、B有：，則彈簧彈力：，

對物體C，設(shè)擋板D對物體C的彈力為N，則，

由牛頓第三定律可知，物體C對擋板D的壓力大小：，物體C對擋板D壓力的最大值為3mg；

（3）設(shè)A釋放點(diǎn)距離B的豎直高度為h，則；

根據(jù)機(jī)械能守恒可得碰撞瞬間A的速度為；

A、B碰撞瞬間，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，A、B系統(tǒng)動量守恒，故有；

碰撞后A、B和彈簧組成的系統(tǒng)，勢能和動能相互轉(zhuǎn)化，

根據(jù)（2）分析可知在最低點(diǎn)彈簧被壓縮了，

故根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得，

聯(lián)立解得。

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】打點(diǎn)計時器是高中階段常用的實(shí)驗(yàn)器材之一，如圖1所示是兩種常見的打點(diǎn)計時器，

（1）關(guān)于兩種計時器說法正確的是______

A．圖甲中的打點(diǎn)計時器是電磁打點(diǎn)計時器

B．圖乙中的打點(diǎn)計時器是電磁打點(diǎn)計時器

C．圖甲中的打點(diǎn)計時器的A處應(yīng)為“墨粉紙”

D．圖甲中的打點(diǎn)計時器的A處應(yīng)為“復(fù)寫紙”

（2）若用圖甲中的打點(diǎn)計時器打出一條紙帶如圖2，則該運(yùn)動是______運(yùn)動（選填“勻速直線”或“勻變速直線”或“非勻變速直線”）．

（3）關(guān)于紙帶中的相應(yīng)點(diǎn)間距的測量過程，下列操作最合理的是______

A.用刻度尺上邊緣緊貼紙帶打出的點(diǎn)，一次性記錄好所有點(diǎn)對應(yīng)的讀數(shù)

B.用刻度尺分段量出所有相鄰兩點(diǎn)之間的距離，以備不時之需和方便計算

C.用刻度尺分段量出需要的相鄰兩點(diǎn)之間的距離，以方便計算．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲為一列簡諧橫波在時的波形圖，P是平衡位置在處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置在處的質(zhì)點(diǎn)；圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動圖象，下列說法正確的是　　

A. 這列波的波長是，周期是，振幅是10cm

B. 在時，質(zhì)點(diǎn)Q向y軸正方向運(yùn)動

C. 從到，該波沿x軸負(fù)方向傳播了6m

D. 從到，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為30cm

E. 質(zhì)點(diǎn)Q簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為國際單位

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】豎直放置的一對平行金屬板的左極板上用絕緣線懸掛了一個帶正電的小球，將平行金屬板按圖所示的電路圖連接，絕緣線與左極板的夾角為θ，當(dāng)滑動變阻器R的滑片在a位置時，電流表的讀數(shù)為I1，夾角為θ1；當(dāng)滑片在b位置時，電流表的讀數(shù)為I2，夾角為θ2，則(　　)

A. θ1<θ2，I1<I2 B. θ1>θ2，I1>I2

C. θ1=θ2，I1=I2 D. θ1<θ2，I1=I2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小球在豎直向下的力F作用下，將豎直輕彈簧壓縮，若將力F撤去，小球?qū)⑾蛏蠌椘鸩㈦x開彈簧直到速度為零在小球向上運(yùn)動的整個過程中，下列說法正確的是　　

A. 小球的動能先增大后減小 B. 小球的機(jī)械能守恒

C. 小球離開彈簧時動能最大 D. 小球動能最大時彈性勢能不為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】停在水平地面上的小車內(nèi)，用繩子AB、BC栓住一個重球，繩BC呈水平狀態(tài)，繩AB的拉力為T1，繩BC的拉力為T2．若小車由靜止開始加速向左運(yùn)動，但重球相對小車的位置不發(fā)生變化，則兩繩的拉力的變化情況是（ ）

A. T1變大，T2變小 B. T1變大，T2變大

C. T1不變，T2變小 D. T1變大，T2不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用一理想變壓器給負(fù)載供電，變壓器輸入端的電壓不變，如圖所示．開始時開關(guān)S是斷開的．現(xiàn)將開關(guān)S閉合，則圖中所有交流電表的示數(shù)以及輸入功率的變化情況是(　　)

A. V1、V2的示數(shù)不變，A1的示數(shù)增大，A2的示數(shù)減小，P入增大

B. V1、V2的示數(shù)不變，A1、A2的示數(shù)增大，P入增大

C. V1、V2的示數(shù)不變，A1、A2的示數(shù)減小，P入減小

D. V1的示數(shù)不變，V2的示數(shù)增大，A1的示數(shù)減小，A2的示數(shù)增大，P入減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的小物塊從固定的半圓形槽內(nèi)與圓心等高的位置P點(diǎn)無初速度釋放，先后經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)，小物塊到達(dá)左側(cè)C點(diǎn)時速度為零，B點(diǎn)是最低點(diǎn)，半圓形槽的半徑為R，A點(diǎn)與C點(diǎn)等高，A點(diǎn)與B點(diǎn)高度差為，重力加速度為g，則（ ）

A. 小物塊從P點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程，重力對小物塊做的功大于小物塊克服摩擦力做的功

B. 小物塊第一次從A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程，重力對小物塊做的功大于小物塊克服摩擦力做的功

C. 小物塊只能到達(dá)C點(diǎn)一次，但能經(jīng)過A點(diǎn)兩次

D. 小物塊第一次過B點(diǎn)時，對槽的壓力一定大于2mg

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小李講了一個龜兔賽跑的故事,按照小李講的故事情節(jié),兔子和烏龜?shù)奈灰茍D象如圖所示,由圖可知( )

A. 兔子和烏龜是同時同地出發(fā)

B. 烏龜做的是勻速直線運(yùn)動,兔子是沿著折線跑的

C. 兔子和烏龜在比賽途中相遇過兩次

D. 兔子先通過預(yù)定位移到達(dá)終點(diǎn)

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同步練習(xí)冊答案