【題目】如圖所示，在絕緣水平面上的兩物塊A、B用勁度系數(shù)為k的水平絕緣輕質(zhì)彈簧連接，物塊B、C用跨過定滑輪的絕緣輕繩連接，A靠在豎直墻邊，C在傾角為θ的長斜面上，滑輪兩側(cè)的輕繩分別與水平面和斜面平行．A、B、C的質(zhì)量分別是m、2m、2m，A、C均不帶電，B帶正電，滑輪左側(cè)存在著水平向左的勻強(qiáng)電場，整個(gè)系統(tǒng)不計(jì)一切摩擦，B與滑輪足夠遠(yuǎn)．B所受的電場力大小為6mgsin θ，開始時(shí)系統(tǒng)靜止．現(xiàn)讓C在沿斜面向下的拉力F作用下做加速度大小為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧始終未超過彈性限度，重力加速度大小為g.

(1)求開始時(shí)彈簧的壓縮長度x1；

(2)求A剛要離開墻壁時(shí)C的速度大小v1及拉力F的大��；

(3)若A剛要離開墻壁時(shí)，撤去拉力F，同時(shí)電場力大小突然減為2mgsin θ，方向不變，求在之后的運(yùn)動(dòng)過程中彈簧的最大彈性勢能Epm.

【答案】(1) (2) (3)

【解析】（1）開始時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)

對C，受力平衡有T1 = 2mgsinθ

對B，受力平衡有T1 + kx1 = 6mgsinθ

解得x1=

（2）A剛要離開墻壁時(shí)墻壁對A的彈力為零，彈簧剛好不發(fā)生形變，則

B做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，位移大小為x1時(shí)有

解得

根據(jù)牛頓第二定律

對B有 T2 – 6mgsinθ = 2ma

對C有 F + 2mgsinθ – T2 = 2ma

解得F = 4m(gsinθ + a)

（3）A剛要離開墻壁后，A、B、C系統(tǒng)的合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，當(dāng)三個(gè)物塊的速度υ2相等時(shí)，彈簧彈性勢能最大，有

(2m + 2m)υ1 = (m + 2m + 2m)υ2

根據(jù)能量守恒定律有

解得：Epm =

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】下列說法不正確的是（ ）

A. 在靜電場中沿電場線方向的各點(diǎn)電勢一定不相等，場強(qiáng)大小一定不相等

B. 在靜電場中沿電場線方向的各點(diǎn)電勢一定降低，場強(qiáng)大小不一定相等

C. 在靜電場中同一等勢面上各點(diǎn)電勢一定相等，場強(qiáng)大小不一定相等

D. 在靜電場中，點(diǎn)電荷q沿任意路徑從a點(diǎn)移至b點(diǎn)，只要a、b在同一等勢面上，則電場力一定不做功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“嫦娥二號”環(huán)月飛行的高度為100km，所探測到的有關(guān)月球的數(shù)據(jù)將比環(huán)月飛行高度為200km的“嫦娥一號”更加詳實(shí)。若兩顆衛(wèi)星環(huán)月的運(yùn)行均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行軌道如圖所示。則（ ）

A．“嫦娥二號”環(huán)月運(yùn)行的周期比“嫦娥一號”大

B．“嫦娥二號”環(huán)月運(yùn)行的線速度比“嫦娥一號”小

C．“嫦娥二號”環(huán)月運(yùn)行的向心加速度比“嫦娥一號”大

D．“嫦娥二號”環(huán)月運(yùn)行的向心力與“嫦娥一號”相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲乙兩位同學(xué)分別利用穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶來記錄小車的運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz．

(1)有關(guān)操作和測量的說法中正確的是______

A．先釋放小車，再接通電源，當(dāng)小車到達(dá)滑輪前及時(shí)用手按住它后關(guān)閉電源

B．開始釋放小車前，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

C．測量時(shí)應(yīng)舍去紙帶上的密集點(diǎn)，然后選取計(jì)數(shù)點(diǎn)

D．必須每5個(gè)打印點(diǎn)設(shè)一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)

(2)甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)后，選擇了一條較為理想的紙帶，測量數(shù)據(jù)后，通過計(jì)算得到了小車運(yùn)動(dòng)過程中各計(jì)時(shí)時(shí)刻的速度如表格所示．

分析表中數(shù)據(jù)，在誤差允許的范圍內(nèi)，小車做_______運(yùn)動(dòng)；由于此次實(shí)驗(yàn)的原始紙帶沒有保存，該同學(xué)想估算小車從位置0到位置5的位移，其估計(jì)算方法如下：

x=（0.42×0.1+0.67×0.1+0.92×0.1+1.16×0.1+1.42×0.1）m，那么，該同學(xué)得到的位移_____（選填“大于”、“等于”或“小于”）實(shí)際位移．

(3)某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所記錄的紙帶來研究小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的情況，實(shí)驗(yàn)中獲得一條紙帶，如圖，其中兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有兩個(gè)點(diǎn)未畫出．已知所用電源的頻率為50Hz，則打B點(diǎn)時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的速度大小vB=_____m/s，小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小a=_____m/s2．（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某物理小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)粗制玩具小車通過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)的速度的實(shí)驗(yàn).所用器材有：玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器（圓弧部分的半徑為）.完成下列填空：

（1）將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上，如圖（a）所示，托盤秤的示數(shù)為1.00kg；

（2）將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點(diǎn)時(shí)，托盤秤的示數(shù)如圖（b）所示，該示數(shù)為_____kg；

（3）將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放，小車經(jīng)過最低點(diǎn)后滑向另一側(cè)，此過程中托盤秤的最大示數(shù)為m；多次從同一位置釋放小車，記錄各次的m值如下表所示：

（4）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求出小車經(jīng)過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)對橋的壓力為_____N；小車通過最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為_______。（重力加速度大小取，計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列關(guān)于力的說法，正確的是

A.重力的方向總是與水平面垂直

B.物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒有發(fā)生改變，物體也可能受到力的作用

C.將子彈發(fā)射出去后，若不計(jì)空氣阻力，則子彈在空中的運(yùn)動(dòng)中還受到向前運(yùn)動(dòng)的力，其方向不斷變化

D.物體落向地面時(shí)，它受到的重力大于它靜止時(shí)所受到的重力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖(甲)所示，用鐵架臺、彈簧和多個(gè)已知質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼，探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長的關(guān)系實(shí)驗(yàn).

（1）實(shí)驗(yàn)中還需要的測量工具有_____________________________.

（2）如圖(乙)所示，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪圖，縱軸是鉤碼質(zhì)量m，橫軸是彈簧的形變量x.由圖可知:圖線不通過原點(diǎn)的原因是由于________;彈簧的勁度系數(shù)k=________N/m(g取9.8m/s2)(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字);

（3）如圖(丙)所示，實(shí)驗(yàn)中用兩根不同的彈簧a和b，畫出彈簧彈力F與彈簧長度L的F-L圖像.下列正確的是______________________.

A．a(chǎn)的原長比b的長 B．a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的大

C．a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的小 D．彈力與彈簧長度成正比

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖,ABD為豎直平面內(nèi)的絕緣軌道,其中AB段是長為s=1.25的粗糙水平面,其動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.1，BD段為半徑R=0.2 m的光滑半圓,兩段軌道相切于B點(diǎn),整個(gè)軌道處在豎直向下的勻強(qiáng)電場中,場強(qiáng)大小E=5.0×103 V/m.一帶負(fù)電小球以速度v0沿水平軌道向右運(yùn)動(dòng),接著進(jìn)入半圓軌道后,恰能通過最高點(diǎn)D點(diǎn).已知小球的質(zhì)量為m=2.0×10-2 kg,所帶電荷量q=2.0×10-5 C,g=10 m/s2.(水平軌道足夠長,小球可視為質(zhì)點(diǎn),整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程無電荷轉(zhuǎn)移)

（1）小球能通過軌道最高點(diǎn)D時(shí)的速度大小;

（2）帶電小球在從D點(diǎn)飛出后,首次落到水平軌道上時(shí)的位移大小;

（3）小球的初速度v0.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖(甲)所示,帶正電的物塊A放在不帶電的絕緣小車B上,開始時(shí)都靜止處于垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中,t=0時(shí)加一個(gè)水平恒力F向右拉小車B,t=t1時(shí)A相對于B開始滑動(dòng).已知地面是光滑的,AB間粗糙,A帶電荷量保持不變,小車足夠長.從t=0開始A、B的速度—時(shí)間圖像如圖所示,則圖像描述中一定錯(cuò)誤的是

A. B. C. D.

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同步練習(xí)冊答案