【題目】一輕質(zhì)彈簧水平放置，一端固定在A點(diǎn)，另一端與質(zhì)量為m的小物塊P接觸但不連接．AB是水平軌道，質(zhì)量也為m的小物塊Q靜止在B點(diǎn)，B端與半徑為R的光滑半圓軌道BCD相切，半圓的直徑BD豎直，如圖所示．物塊P與AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5．初始時(shí)PB間距為4R，彈簧處于壓縮狀態(tài)．釋放P，P開始運(yùn)動(dòng)，脫離彈簧后在B點(diǎn)與Q碰撞后粘在一起沿軌道運(yùn)動(dòng)，恰能經(jīng)過最高點(diǎn)D，己知重力加速度g，求：

（1）粘合體在B點(diǎn)的速度．

（2）初始時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能．

【答案】（1）． （2）12mgR

【解析】試題分析：(1)根據(jù)物體恰能經(jīng)過最高點(diǎn)D，由牛頓第二定律和機(jī)械能守恒定律可解得在B點(diǎn)的速度；

(2) P與Q碰撞的過程水平方向動(dòng)量守恒結(jié)合功能關(guān)系可解得初始時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能。

解：(1) 物塊P恰好能夠到達(dá)D點(diǎn)時(shí)，由重力提供向心力，由牛頓第二定律有：

解得：

從B到D，由機(jī)械能守恒定律得：

解得：；

(2) P與Q碰撞的過程時(shí)間短，水平方向的動(dòng)量守恒，選取向右為正方向，設(shè)碰撞前P的速度為v，則：mv=2mvB

P從開始釋放到到達(dá)Q的過程中，彈簧的彈力對(duì)P做正功，地面的摩擦力對(duì)P做負(fù)功，由功能關(guān)系得：

聯(lián)立解得：。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，面積為S、匝數(shù)為N的矩形線框在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁感線的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，通過滑環(huán)向理想變壓器供電，燈泡L1、L2、L3均正常發(fā)光。已知L1、L2、L3的額定功率均為P，額定電流均為I，線框及導(dǎo)線電阻不計(jì)，則

A. 理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為2：1

B. 圖示位置時(shí)穿過線框的磁通量變化率為零

C. 線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為

D. 若燈L1燒斷，燈泡L3變暗

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量m=50kg的跳水運(yùn)動(dòng)員從距水面高h=10m的跳臺(tái)上以v0=5m/s的速度斜向上起跳，最終落入水中。若忽略運(yùn)動(dòng)員的身高。取g=10m/s2，求：

（1）運(yùn)動(dòng)員在跳臺(tái)上時(shí)具有的重力勢(shì)能（以水面為參考平面）；

（2）運(yùn)動(dòng)員起跳時(shí)的動(dòng)能；

（3）運(yùn)動(dòng)員入水時(shí)的速度大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，PQ、MN為兩根光滑絕緣且固定的平行軌道，兩軌間的寬度為L，軌道斜面與水平面成θ角。在矩形abcd內(nèi)存在方向垂直軌道斜面向下、強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知ab、cd間的距離為3d。有一質(zhì)量為m、長(zhǎng)AB為L、寬BC為d的矩形金屬線圈ABCD放置在軌道上，開始時(shí)線圈AB邊與磁場(chǎng)邊界ab重合�，F(xiàn)讓線圈由靜止出發(fā)沿軌道下滑，從AB進(jìn)入磁場(chǎng)到CD邊進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，流過線圈的電荷量為q。線圈通過磁場(chǎng)的總時(shí)間為t，重力加速度為g。下列說法正確的是（ ）

A. 線圈在磁場(chǎng)中不可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B. 線圈的電阻為

C. 線圈CD邊剛好通過磁場(chǎng)下邊界時(shí)，線圈的速度大小為

D. 線圈在時(shí)間t內(nèi)電阻的發(fā)熱量為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】細(xì)繩拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球用固定在墻上的水平彈簧支撐，小球與彈簧不粘連.平衡時(shí)細(xì)繩與豎直方向的夾角為53°，如圖所示，以下說法正確的是（已知sin53°=0.8,cos53°=0.6）（ ）

A. 小球靜止時(shí)彈簧的彈力大小為

B. 小球靜止時(shí)細(xì)繩的拉力大小為

C. 細(xì)線燒斷瞬間小球的加速度為

D. 細(xì)線燒斷后小球做平拋運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，長(zhǎng)為2L的輕桿上端固定一質(zhì)量為m的小球，下端用光滑鉸鏈連接于地面上的O點(diǎn)，桿可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。定滑輪固定于地面上方L處，電動(dòng)機(jī)由跨過定滑輪且不可伸長(zhǎng)的繩子與桿的中點(diǎn)相連。啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，桿從虛線位置繞O點(diǎn)逆時(shí)針倒向地面，假設(shè)整個(gè)倒下去的過程中，桿做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。則在此過程中

A．小球重力做功為2mgL

B．繩子拉力做功大于2mgL

C．重力做功功率逐漸增大

D．繩子拉力做功功率先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，金屬板的右側(cè)存在n（n大于2）個(gè)有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的上邊界與下邊界間的距離足夠大。相鄰磁場(chǎng)的方向相反，ABCD區(qū)域里磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向里，CDEF區(qū)域里磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向外，以此類推，第n個(gè)磁場(chǎng)方向向里。區(qū)域中磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度均相同。當(dāng)加速電壓為某一值時(shí)，一電子由靜止開始，經(jīng)電場(chǎng)加速后，以速度v0垂直于磁場(chǎng)邊界AB進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，經(jīng)的時(shí)間后，到達(dá)另一磁場(chǎng)邊界EF．已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e. 求:

（1）每一磁場(chǎng)的寬度d；

（2）若要保證電子能夠到達(dá)磁場(chǎng)邊界EF，加速電壓U至少為多少？

（3）現(xiàn)撤去加速裝置，使ABCD區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)?/span>2B，第n個(gè)磁場(chǎng)（最右側(cè)）磁感應(yīng)強(qiáng)度變

為（其它磁場(chǎng)均不變），使電子仍以速率v0從磁場(chǎng)邊界AB的同一位置射入，可改變射入時(shí)速度的方向．現(xiàn)使得電子穿過ABCD區(qū)的時(shí)間最短，求電子穿出整個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間t和電子從磁場(chǎng)射出的位置到水平虛線的距離x.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為拍攝鳥類活動(dòng)，攝影師用輕繩將質(zhì)量為2.0kg的攝像機(jī)跨過樹枝，懸掛于離地面8.5m高的B點(diǎn)，繩子另一端連著沙袋，并將沙袋控制在地面上的A點(diǎn)，某時(shí)刻，沙袋突然失控，當(dāng)沙袋水平滑動(dòng)到較長(zhǎng)的斜坡底端C點(diǎn)時(shí)，攝像機(jī)下落到距地面5.0m高的D點(diǎn)，斜坡傾角為37°，此時(shí)細(xì)繩與斜面平行，若從D點(diǎn)開始下落過程，輕繩的拉力大小為23.2N，最終，攝像機(jī)恰好沒有撞擊地面，不計(jì)細(xì)繩與樹枝間的摩擦，g取10m/s2；

（1）求攝像機(jī)在D點(diǎn)時(shí)的速度大�。�

（2）若沙袋與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.175，求沙袋質(zhì)量M及攝影機(jī)下落全過程中，系統(tǒng)克服摩擦阻力所做的功（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖A．，兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌間距L=0.5m，置于同一水平面上。導(dǎo)軌間接有阻值R1=1.5Ω的定值電阻。垂直于軌道的虛平面右側(cè)充滿豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T。一置于軌道上的導(dǎo)體棒與虛平面平行，且相距s=0.32m。在水平向右外力F的作用下，導(dǎo)體棒由靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，其v-t圖像如圖B．所示。已知導(dǎo)體棒的質(zhì)量m=0.1kg，棒接入兩導(dǎo)軌間的阻值r=0.5Ω。求：

（1）導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的加速度a；

（2）t1=0.3s、t2=0.5s時(shí)電壓表的示數(shù)U1、U2；

（3）通過分析、計(jì)算、說明，在圖C．中作出0-1.0s內(nèi)水平外力F的大小隨時(shí)間的變化圖像。

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