（19分）如圖所示，一傾角為 的足夠長固定光滑斜面底端有一與斜面垂直的擋板M，物塊A、B之間用一與斜面平行的輕質(zhì)彈簧連接且靜止在斜面上�，F(xiàn)用外力沿斜面向下緩慢推動物塊B，當(dāng)彈簧具有5J的彈性勢能時撤去推力，釋放物塊B 。已知物塊A、B的質(zhì)量分別為5kg和10kg，彈簧的彈性勢能的表達(dá)式為 ，其中彈簧的勁度系數(shù)為k=1000N/m，x為彈簧的形變量，g=10m/s2。求

（1）撤掉外力時，物塊B的加速度大��；
（2）外力在推動物塊B的過程中所做的功；
（3）試判斷物塊A能否離開擋板M？若A能離開擋板M，求出物塊A剛離開擋板M時，物塊B的動能；若A不能離開擋板M，求出物塊A與擋板M之間的最小作用力。

(1) 5m/s2  (2) 1.25J   (3)25N

解析試題分析：（1）彈簧具有的勢能為EP=5J，彈簧的形變量x1
由得 x1=0.1m
撤掉外力時，根據(jù)牛頓第二定律可得
 
物塊B的加速度a=5m/s2
(2)物塊B靜止在斜面上時，彈簧的形變量x0
 
x0=0.05m   
外力推動物塊B所做的功
 
代入數(shù)據(jù)有   W=1.25J   
(3)假設(shè)物塊A剛好離開擋板M，此時彈簧的伸長量x2

x2=0.025m
此時彈簧的彈性勢能和重力勢能的增加量之和E

E=6.5625J>EP=5J,故物塊A未離開擋板M。
設(shè)物塊B上滑到速度為零時，彈簧的形變量為x3
若彈簧處于壓縮狀態(tài)  
x31=0,  x32=0.1m(不合理舍掉)
若彈簧處于伸長狀態(tài)
x31=0,  x32=-0.1m(不合理舍掉)
綜上可得，物塊B的速度為零時，彈簧恰好處于原長
此時物塊A對擋板的作用力最小，作用力F
 
考點(diǎn)：本題考查了牛頓第二定律、力的平衡等內(nèi)容。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

質(zhì)量為m＝0.8 kg的砝碼懸掛在輕繩PA和PB的結(jié)點(diǎn)上并處于靜止?fàn)顟B(tài)。.PA與豎直方向的夾角37°，PB沿水平方向。質(zhì)量為M＝10kg的木塊與PB相連，靜止于傾角為37°的斜面上，如圖所示。（取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8）求：

（1）輕繩PB拉力的大��；
（2）木塊所受斜面的摩擦力和彈力大小.

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L＝0.40 m，金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面夾角θ＝37°，在導(dǎo)軌所在的平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.50 T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場．金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E＝4.5 V、內(nèi)阻r＝0.50 Ω的直流電源．現(xiàn)把一個質(zhì)量m＝0.040 kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止．導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R0＝2.5 Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計，g取10 m/s2.已知sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80，

求：（1）通過導(dǎo)體棒的電流；
（2）導(dǎo)體棒受到的安培力大�。�
（3）導(dǎo)體棒受到的摩擦力．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（7分）如圖所示，在傾角為37°的光滑斜面上有一根長為0.4 m，質(zhì)量為6×10－2 kg的通電直導(dǎo)線，電流強(qiáng)度I＝1 A，方向垂直于紙面向外，導(dǎo)線用平行于斜面的輕繩拴住不動，整個裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度每秒增加0.4 T，方向豎直向上的磁場中．設(shè)t＝0時，B＝0，則需要多長時間斜面對導(dǎo)線的支持力為零？(g取10 m/s2)

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，質(zhì)量為2 kg的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面傾角為37°.質(zhì)量為1 kg的光滑球放在三棱柱和光滑豎直墻壁之間，A和B都處于靜止?fàn)顟B(tài)，求地面對三棱柱的支持力和摩擦力各為多少?(g=10m/ssin37°cos37° 

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）兩根長均為L的絕緣細(xì)線下端各懸掛質(zhì)量均為m的帶電小球A和B，帶電量分別為+q和―q。若加上水平向左的場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場后，使連接AB的長也為L的絕緣細(xì)線繃緊，且兩球均處于平衡狀態(tài)，如圖所示，則勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小E應(yīng)滿足什么關(guān)系？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（19分）如圖所示，平面直角坐標(biāo)系的y軸豎直向上，x軸上的P點(diǎn)與Q點(diǎn)關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)O對稱，距離為2a。有一簇質(zhì)量為m、帶電量為+q的帶電微粒，在xoy平面內(nèi)，從P點(diǎn)以相同的速率斜向右上方的各個方向射出（即與x軸正方向的夾角θ，0°＜θ＜90°），經(jīng)過某一個垂直于xoy平面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域后，最終會聚到Q點(diǎn)，這些微粒的運(yùn)動軌跡關(guān)于y軸對稱。為使微粒的速率保持不變，需要在微粒的運(yùn)動空間再施加一個勻強(qiáng)電場。重力加速度為g。求：

（1）勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的大小和方向；
（2）若一個與x軸正方向成30°角射出的微粒在磁場中運(yùn)動的軌道半徑也為a，求微粒從P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)的時間t；
（3）若微粒從P點(diǎn)射出時的速率為v，試推導(dǎo)微粒在x＞0的區(qū)域中飛出磁場的位置坐標(biāo)x與y之間的關(guān)系式。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，質(zhì)量為M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面傾角為θ，質(zhì)量為m的光滑球放在三棱柱和光滑豎直墻壁之間，A和B都處于靜止?fàn)顟B(tài)，求地面對三棱柱的支持力和摩擦力各為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(19分）如圖所示，在傾角為30°的光滑斜面上，一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端固定在固定擋板C上，另一端連接一質(zhì)量為m的物體A，—輕細(xì)繩通過定滑輪，一端系在物體A上，另一端有一細(xì)繩套，細(xì)繩與斜面 平行,物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)�，F(xiàn)在細(xì)繩套上輕輕掛上一 個質(zhì)量也為m的物體B,A將在斜面上做簡諧運(yùn)動。試求：

(1)物體A的振幅；
(2)物體A的最大速度值；
(3)物體B下降到最低點(diǎn)時，細(xì)繩對物體B的拉力值。

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