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【題目】如圖所示，在絕緣水平面上的兩物塊A、B用勁度系數為k的水平絕緣輕質彈簧連接，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，滑輪兩側的輕繩分別與水平面和斜面平行．A、B、C的質量分別是m、2m、2m，A、C均不帶電，B帶正電，滑輪左側存在著水平向左的勻強電場，整個系統不計一切摩擦，B與滑輪足夠遠．B所受的電場力大小為6mgsin θ，開始時系統靜止．現讓C在沿斜面向下的拉力F作用下做加速度大小為a的勻加速直線運動，彈簧始終未超過彈性限度，重力加速度大小為g.

(1)求開始時彈簧的壓縮長度x1；

(2)求A剛要離開墻壁時C的速度大小v1及拉力F的大��；

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

【答案】(1) (2) (3)

【解析】（1）開始時，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做勻加速直線運動，位移大小為x1時有

解得

根據牛頓第二定律

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系統的合外力為零，系統動量守恒，當三個物塊的速度υ2相等時，彈簧彈性勢能最大，有

(2m + 2m)υ1 = (m + 2m + 2m)υ2

根據能量守恒定律有

解得：Epm =

練習冊系列答案
相關習題

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電勢一定不相等，場強大小一定不相等

B. 在靜電場中沿電場線方向的各點電勢一定降低，場強大小不一定相等

C. 在靜電場中同一等勢面上各點電勢一定相等，場強大小不一定相等

D. 在靜電場中，點電荷q沿任意路徑從a點移至b點，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，所探測到的有關月球的數據將比環(huán)月飛行高度為200km的“嫦娥一號”更加詳實。若兩顆衛(wèi)星環(huán)月的運行均可視為勻速圓周運動，運行軌道如圖所示。則（ ）

A．“嫦娥二號”環(huán)月運行的周期比“嫦娥一號”大

B．“嫦娥二號”環(huán)月運行的線速度比“嫦娥一號”小

C．“嫦娥二號”環(huán)月運行的向心加速度比“嫦娥一號”大

D．“嫦娥二號”環(huán)月運行的向心力與“嫦娥一號”相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲乙兩位同學分別利用穿過打點計時器的紙帶來記錄小車的運動，打點計時器所用電源的頻率為50Hz．

(1)有關操作和測量的說法中正確的是______

A．先釋放小車，再接通電源，當小車到達滑輪前及時用手按住它后關閉電源

B．開始釋放小車前，應使小車靠近打點計時器

C．測量時應舍去紙帶上的密集點，然后選取計數點

D．必須每5個打印點設一個計數點

(2)甲同學實驗后，選擇了一條較為理想的紙帶，測量數據后，通過計算得到了小車運動過程中各計時時刻的速度如表格所示．

分析表中數據，在誤差允許的范圍內，小車做_______運動；由于此次實驗的原始紙帶沒有保存，該同學想估算小車從位置0到位置5的位移，其估計算方法如下：

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

(3)某同學利用打點計時器所記錄的紙帶來研究小車做勻變速直線運動的情況，實驗中獲得一條紙帶，如圖，其中兩相鄰計數點間有兩個點未畫出．已知所用電源的頻率為50Hz，則打B點時小車運動的速度大小vB=_____m/s，小車運動的加速度大小a=_____m/s2．（計算結果保留3位有效數字）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某物理小組的同學設計了一個粗制玩具小車通過凹形橋最低點時的速度的實驗.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，托盤秤的示數為1.00kg；

（2）將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點時，托盤秤的示數如圖（b）所示，該示數為_____kg；

（3）將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放，小車經過最低點后滑向另一側，此過程中托盤秤的最大示數為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）根據以上數據，可求出小車經過凹形橋最低點時對橋的壓力為_____N；小車通過最低點時的速度大小為_______。（重力加速度大小取，計算結果保留2位有效數字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列關于力的說法，正確的是

A.重力的方向總是與水平面垂直

B.物體的運動狀態(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，若不計空氣阻力，則子彈在空中的運動中還受到向前運動的力，其方向不斷變化

D.物體落向地面時，它受到的重力大于它靜止時所受到的重力

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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、彈簧和多個已知質量且質量相等的鉤碼，探究在彈性限度內彈簧彈力與彈簧伸長的關系實驗.

（1）實驗中還需要的測量工具有_____________________________.

（2）如圖(乙)所示，根據實驗數據繪圖，縱軸是鉤碼質量m，橫軸是彈簧的形變量x.由圖可知:圖線不通過原點的原因是由于________;彈簧的勁度系數k=________N/m(g取9.8m/s2)(計算結果保留2位有效數字);

（3）如圖(丙)所示，實驗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的原長比b的長 B．a的勁度系數比b的大

C．a的勁度系數比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為豎直平面內的絕緣軌道,其中AB段是長為s=1.25的粗糙水平面,其動摩擦因數為=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,整個軌道處在豎直向下的勻強電場中,場強大小E=5.0×103 V/m.一帶負電小球以速度v0沿水平軌道向右運動,接著進入半圓軌道后,恰能通過最高點D點.已知小球的質量為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,小球可視為質點,整個運動過程無電荷轉移)

（1）小球能通過軌道最高點D時的速度大小;

（2）帶電小球在從D點飛出后,首次落到水平軌道上時的位移大小;

（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,開始時都靜止處于垂直于紙面向里的勻強磁場中,t=0時加一個水平恒力F向右拉小車B,t=t1時A相對于B開始滑動.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—時間圖像如圖所示,則圖像描述中一定錯誤的是

A. B. C. D.

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