【題目】如圖所示，將一根彈簧和一個小圓環(huán)穿在水平細(xì)桿上，彈簧左端固定，右端與質(zhì)量為m的小圓環(huán)相接觸，BC和CD是由細(xì)桿彎成的1/4圓弧，BC分別與桿AB和弧CD相切，兩圓弧的半徑均為R。O點為彈簧自由端的位置。整個軌道豎直放置，除OB段粗糙外，其余部分均光滑。當(dāng)彈簧的壓縮量為d時釋放，小圓環(huán)彈出后恰好能到達(dá)C點，返回水平桿時剛好與彈簧接觸，停在O點，（已知彈簧彈性勢能與壓縮量的平方成正比，小球通過B處和C處沒有能量損失），問：

（1）當(dāng)為彈簧的壓縮量為d時，彈簧具有的彈性勢能是多少？

（2）若將小圓環(huán)放置在彈簧的壓縮量為2d時釋放，求小圓環(huán)到達(dá)最高點D時，軌道所受到的作用力。

（3）為了使物塊能停在OB的中點，彈簧應(yīng)具有多大的彈性勢能？

【答案】（1）（2）9mg，方向豎直向上（3） （n=0、1、2）

【解析】

（1）設(shè)小圓環(huán)與OB之間的摩擦力為f，OB=L；從釋放到回到O點，由能量關(guān)系可知，當(dāng)彈簧的壓縮量為d時，彈簧具有的彈性勢能

小圓環(huán)從釋放能到達(dá)C點到，由能量關(guān)系可知

可得：

（2）因彈簧彈性勢能與壓縮量的平方成正比，則彈簧的壓縮量為2d時彈性勢能為

EP=4EP=8mgR

小圓環(huán)到達(dá)最高點D時：

解得

在最高點D時由牛頓第二定律：

解得

N=9mg，方向豎直向下

由牛頓第三定律可知在D點時軌道受到的作用為9mg，方向豎直向上；

（3）為了使物塊能停在OB的中點，則要求滑塊到達(dá)的最高點為D點，然后返回，則

為了使物塊能停在OB的中點，同時還應(yīng)該滿足：

則只能取n=0、1、2；

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】如圖所示，固定的光滑平臺上固定有光滑的半圓軌道，軌道半徑R=0.6m。平臺上靜止著兩個滑塊A、B，mA=0.1kg，mB=0.2kg，兩滑塊間夾有少量炸藥，平臺右側(cè)有一帶擋板的小車，靜止在光滑的水平地面上。小車質(zhì)量為M=0.3kg，車面與平臺的臺面等高，小車的上表面的右側(cè)固定一根輕彈簧，彈簧的自由端在Q點，小車的上表面左端點P與Q點之間是粗糙的，滑塊B與PQ之間表面的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，Q點右側(cè)表面是光滑的。點燃炸藥后，A、B分離瞬間A滑塊獲得向左的速度vA=m/s，而滑塊B則沖向小車。兩滑塊都可以看作質(zhì)點，炸藥的質(zhì)量忽略不計，爆炸的時間極短，爆炸后兩個物塊的速度方向在同一水平直線上，且g=10m/s2。求：

(1)滑塊A在半圓軌道最高點對軌道的壓力；

(2)若L=0.8m，滑塊B滑上小車后的運動過程中彈簧的最大彈性勢能；

(3)要使滑塊B既能擠壓彈簧，又最終沒有滑離小車，則小車上PQ之間的距離L應(yīng)在什么范圍內(nèi)？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用電流表和電壓表測量電阻的電路如圖所示，其中Rx為待測電阻．電表內(nèi)阻對測量結(jié)果的影響不能忽略，下列說法中正確的是（ ）

A．電壓表的示數(shù)小于Rx兩端的電壓

B．電壓表的示數(shù)大于Rx兩端的電壓

C．電流表的示數(shù)小于通過Rx的電流

D．電流表的示數(shù)大于通過Rx的電流

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為厲行低碳環(huán)保，很多城市用超級電容車替換城市公交，某款公交車在車底部安裝超級電容器（如圖），其標(biāo)稱“，”。車輛進(jìn)站后，車頂充電設(shè)備迅速搭到充電樁上完成快充，若該款質(zhì)量為，額定功率的超級電容車，在平直的水平路面上行駛時，最大行駛速度為，在不載客的情況下，下列說法正確的是（ ）

A. 超級電容車以最大速度行駛時牽引力大小為

B. 超級電容車啟動時的加速度為

C. 電容器在電壓下才能正常工作

D. 超級電容器的電容隨電壓的增大而增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“驗證機(jī)械能守恒定的實驗中

（1）有些器材類型不同但功能相向，下圖中的甲和乙都是________（填“計時”、“測速”或“測距”）的儀器。其中使用交流220V電源的是________（填“甲”或“乙”）。

（2）某同學(xué)將實驗器材組裝好，釋放重錘前瞬間的情景如圖所示，其中操作合理的是________

（3）該實驗中，下列方法有助于減小實驗差的是________

A.在重錘的正下地面鋪海綿

B.根據(jù)計算重錘下降高度h時所獲得動能

C.重復(fù)多次實驗，重物必須從同一位置開始下落

D.重物的密度盡量大一些

（4）采用交流電源的頻率為，打點計時器打下O點（圖中未標(biāo)出）時，質(zhì)量重錘開始下落，得到如圖所示的紙帶。A、B、C是打點計時器連續(xù)打下的3個點，刻度尺0刻線與O點對齊，A、B、C三個點所對刻度如圖所示。從開始到下落至B點，重錘下降過程中減少的重力勢能是，增加的動能是________J。（計算結(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】如圖為物體做變速直線運動的vt圖像，運動時間為0～4 s，根據(jù)此圖像可判斷下列說法中不正確的是(　　)

A. 物體先沿負(fù)方向運動，在t＝2 s后開始沿正方向運動

B. t＝2s時加速度為0

C. 前2s的加速度與后2s的加速度大小相等，方向相反

D. 前2s的加速度與后2s的加速度大小相等，方向相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某學(xué)習(xí)小組做探究“合力的功和物體速度變化的關(guān)系”的實驗，圖中小車是在1條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時橡皮筋對小車做的功記為W。當(dāng)用2條、3條……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次……實驗時，使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致．每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出．

（1）實驗中，小車會受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當(dāng)傾斜來平衡掉摩擦阻力，則下面操作正確的是______（只填序號）

A．放開小車，能夠自由下滑即可

B．放開小車，能夠勻速下滑即可

C．放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可

D．放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可

（2）若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運動，當(dāng)小車速度最大時，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置，下列說法正確的是________（只填序號）

A．橡皮筋處于原長狀態(tài)

B．橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)

C．小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處

D．小車已過兩個鐵釘?shù)倪B線

（3）在正確操作情況下，打在紙帶上的點并不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應(yīng)選用圖中紙帶的________部分（填“AD”、“DG”或“GK”）進(jìn)行測量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗中所用的器材如圖所示。它們是：

①電流計、②直流電源、③帶鐵芯的線圈A、④線圈B、⑤電鍵、⑥滑動變阻器（用來控制電流以改變磁場強弱）。

(1)試按實驗的要求在實物圖上連線______________（圖中已連好一根導(dǎo)線）。

(2)若連接滑動變阻器的兩根導(dǎo)線接在接線柱C和D上，而在電鍵剛閉合時電流表指針左偏，則電鍵閉合后滑動變阻器的滑動觸頭向接線柱C移動時，電流計指針將_________（填“左偏”、“右偏”、“不偏”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】調(diào)壓變壓器是一種自耦變壓器，其構(gòu)造如圖所示。線圈AB繞在一個圓環(huán)形的鐵芯上。AB間加上正弦交流電壓U，移動滑動觸頭P的位置，就可以調(diào)節(jié)輸出電壓。在輸出端連接了滑動變阻器R和理想交流電流表，變阻器的滑動觸頭為Q。則

A. 保持P的位置不動，將Q向下移動時，電流表的讀數(shù)變大

B. 保持P的位置不動，將Q向上移動時，電流表的讀數(shù)變大

C. 保持Q的位置不動，將P沿逆時針方向移動時，電流表的讀數(shù)變大

D. 保持Q的位置不動，將P沿逆時針方向移動時，電流表的讀數(shù)變小

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