（10分）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放在固定的光滑斜面上。用手拿住C，使細(xì)線剛剛拉直但無(wú)拉力作用，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4m，重力加速度為g，細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計(jì)，開(kāi)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，A剛離開(kāi)地面時(shí)，B獲得最大速度，

求：（1）當(dāng)物體A從開(kāi)始到剛離開(kāi)地面時(shí)，物體C沿斜面下滑的距離
（2）斜面傾角α
（3）B的最大速度。

（1） （2）  （3）

解析試題分析：（1）設(shè)開(kāi)始時(shí)彈簧壓縮的長(zhǎng)度為xB得：    ① 
設(shè)當(dāng)物體A剛剛離開(kāi)地面時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為xA得：  ②  
當(dāng)物體A剛離開(kāi)地面時(shí)，物體B上升的距離以及物體C沿斜面下滑的距離為：  ③ （1分）
聯(lián)立解得：        ④
（2）物體A剛剛離開(kāi)地面時(shí)，以B為研究對(duì)象，物體B受到重力mg、彈簧的彈力、細(xì)線的拉力T三個(gè)力作用，設(shè)物體B的加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)B有：
    ⑤   
對(duì)A有：   ⑥
故有： ⑦
當(dāng)B獲得最大速度時(shí)，有：   ⑧
聯(lián)立解得：，所以得：
（3）由于，彈簧處于壓縮狀態(tài)和伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)的彈性勢(shì)能相等，彈簧彈力做功為零，且物體A剛剛離開(kāi)地面時(shí)，B、C兩物體的速度相等，設(shè)為，
由動(dòng)能定理得：
解得：
考點(diǎn)：胡克定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理

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

（10分）如圖所示，A、B為一對(duì)平行板，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩板距離為d，板間區(qū)域內(nèi)充滿著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，一個(gè)質(zhì)量為m，帶電荷量為+q的帶電粒子自靜止開(kāi)始經(jīng)M、N兩平行金屬板間的電場(chǎng)加速后，從A、B兩板的中間沿垂直于磁感線的方向射入磁場(chǎng)。（不計(jì)粒子的重力）求：

（1）若粒子的初速度為0，M、N兩板間的電壓為U，求射出電場(chǎng)時(shí)粒子的速度？
（2）粒子以上述速度射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)后做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑是多大？
（3）MN兩極板間的電壓U應(yīng)在什么范圍內(nèi)，粒子才能從磁場(chǎng)內(nèi)射出？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

某研究性學(xué)習(xí)小組用如圖所示的裝置來(lái)選擇密度相同、大小不同的球狀納米粒子。密度相同的粒子在電離室中被電離后帶正電，電量與其表面積成正比。電離后粒子緩慢通過(guò)小孔O1進(jìn)入極板間電壓為U的水平加速電場(chǎng)區(qū)域I，再通過(guò)小孔O2射入相互正交的恒定勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域II，其中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外。收集室的小孔O3與O1、O2在同一條水平線上。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：半徑為r0的粒子，其質(zhì)量為m0、電量為q0，剛好能沿O1O3直線射入收集室。不計(jì)納米粒子重力和粒子之間的相互作用力。（球形體積和球形面積公式分別為）。求：

（1）圖中區(qū)域II的電場(chǎng)強(qiáng)度Ｅ；
（2）半徑為r的粒子通過(guò)O2時(shí)的速率ｖ；
（3）試討論半徑r≠r0的粒子進(jìn)入?yún)^(qū)域II后將向哪個(gè)極板偏轉(zhuǎn)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(17分) 如圖所示，有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊質(zhì)量為m＝1 kg，從平臺(tái)上的A點(diǎn)以v0＝2 m/s的初速度水平拋出，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，恰好沿C點(diǎn)的切線方向進(jìn)入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道，最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點(diǎn)的質(zhì)量為M＝3 kg的長(zhǎng)木板．已知木板上表面與圓弧軌道末端切線在同一水平面，木板下表面與水平地面之間光滑，小物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.3，圓弧軌道的半徑為R＝0.4 m，C點(diǎn)和圓弧的圓心連線與豎直方向的半徑OD夾角θ＝60°，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2.求：

（1）小物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大小。
（2）小物塊經(jīng)過(guò)圓弧軌道末端D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力多大。
（3）要使小物塊不滑出長(zhǎng)木板，木板的長(zhǎng)度L至少應(yīng)為多大。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

質(zhì)量均為m的三個(gè)帶電小球A、B、C放置在光滑絕緣的水平面上，相鄰球間的距離均為L(zhǎng)，A球帶電量qA＝＋10q；B球帶電量qB＝＋q.若在C球上加一個(gè)水平向右的恒力F，如圖所示，要使三球能始終保持L的間距向右運(yùn)動(dòng)，則:


(1)C球帶電性質(zhì)是什么？
(2)外力F為多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(9分)如圖，質(zhì)量為2m 的物體A經(jīng)一輕質(zhì)彈簧與下方地面上的質(zhì)量為3m 的物體B相連，彈簧的勁度系數(shù)為k，A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài).一條不可伸長(zhǎng)的輕繩繞過(guò)定滑輪，一端連物體A，另一端連一輕掛鉤.開(kāi)始時(shí)各段繩都處于伸直狀態(tài)，A上方的一段繩沿豎直方向.現(xiàn)在掛鉤上掛一質(zhì)量為2.5m 的物體C并從靜止?fàn)顟B(tài)釋放，已知它恰好能使B離開(kāi)地面但不繼續(xù)上升，已知重力加速度為g.試求
 
(1)物體C下降到速度最大時(shí)，地面對(duì)B的支持力多大?
(2)物體C下降的最大距離；
(3)物體C在最低點(diǎn)時(shí)，輕繩的拉力是多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（10分）表演“頂竿”雜技時(shí)，一人站在地上（稱為“底人”），肩上扛一長(zhǎng)6 m，質(zhì)量為5 kg的竹竿.一質(zhì)量為40 kg的演員在竿頂從靜止開(kāi)始先勻加速再勻減速下滑，滑到竿底時(shí)速度正好為零.假設(shè)加速時(shí)的加速度大小是減速時(shí)的2倍.下滑總時(shí)間為3 s，兩階段竹竿對(duì)“底人”的壓力分別為多大？（g取10 m/s2）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（12分） 滑板運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)陸地上的“沖浪運(yùn)動(dòng)”，滑板運(yùn)動(dòng)員可在不同的滑坡上滑行，做出各種動(dòng)作給人以美的享受。如圖甲所示，abcdef為同一豎直平面上依次平滑連接的滑行軌道，其中ab段水平，H=3m，bc段和cd段均為斜直軌道，傾角θ=37º，de段是一半徑R=2.5m的四分之一圓弧軌道，O點(diǎn)為圓心，其正上方的d點(diǎn)為圓弧的最高點(diǎn)，滑板及運(yùn)動(dòng)員總質(zhì)量m=60kg，運(yùn)動(dòng)員滑經(jīng)d點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)滑板支持力用Nd表示，忽略摩擦阻力和空氣阻力，取g=10m/s2，sin37º=0.6，cos37º=0.8。除下述問(wèn)(2)中運(yùn)動(dòng)員做緩沖動(dòng)作以外，均可把滑板及運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)。

（1）運(yùn)動(dòng)員從bc段緊靠b處無(wú)初速滑下，求Nd的大��；
（2）運(yùn)動(dòng)員改為從b點(diǎn)以υ0=4m/s的速度水平滑出，落在bc上時(shí)通過(guò)短暫的緩沖動(dòng)作使他只保留沿斜面方向的速度繼續(xù)滑行，則他是否會(huì)從d點(diǎn)滑離軌道？請(qǐng)通過(guò)計(jì)算得出結(jié)論。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖，水平放置的傳送帶左側(cè)放置一個(gè)半徑為R的圓弧光滑軌道，底端與傳送帶相切。傳送帶長(zhǎng)也為R。傳送帶右端接光滑的水平面，水平面上靜止放置一質(zhì)量為3m的小物塊B。一質(zhì)量為m的小物塊A從圓弧軌道頂端由靜止釋放，經(jīng)過(guò)傳送帶后與B發(fā)生碰撞，碰后A以碰前速率的一半反彈。A與B碰撞后馬上撤去圓弧軌道。已知物塊A與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，取重力加速度為g，傳送帶逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)的速度的取值范圍為.求：

（1）.物塊A滑至圓弧底端P處時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力
（2）求物塊A與B碰撞后B的速度.
（3）討論傳送帶速度取不同值時(shí)，物塊A、B碰撞后傳送帶對(duì)物塊A做功的大小

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同步練習(xí)冊(cè)答案