【題目】如圖所示，擋板固定在足夠高的水平桌面上左端，小物塊A和B大小可忽略，它們分別帶有+和+的電荷量，質(zhì)量分別為和．兩物塊由絕緣的輕彈簧相連，一不可伸長(zhǎng)的輕繩水平跨過(guò)滑輪，一端與B連接，另一端連接一輕質(zhì)小鉤，整個(gè)裝置處于方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度為E．開(kāi)始時(shí)A、B靜止，已知彈簧的勁度系數(shù)為k，不計(jì)一切摩擦及A、B間的庫(kù)侖力，A、B所帶電荷量保持不變，B一直在水平面上運(yùn)動(dòng)且不會(huì)碰到滑輪．試求:

（1）開(kāi)始A、B靜止時(shí)，求擋板對(duì)物塊A的作用力大�。�

（2）若在小鉤上掛一質(zhì)量為M的物塊C并由靜止釋放，當(dāng)物塊C下落到最大距離時(shí)物塊A對(duì)擋板的壓力剛好為零，試求物塊C下落的最大距離；

（3）若C的質(zhì)量改為2M，則當(dāng)A剛離開(kāi)擋板時(shí)，B的速度多大？

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

(1)開(kāi)始A、B靜止時(shí)，AB受力平衡，水平方向有：

(2) 開(kāi)始時(shí)彈簧形變量為x1，由平衡條件

得

設(shè)當(dāng)A剛離開(kāi)檔板時(shí)彈簧的形變量為x2：由

得

所以C下降的最大距離為

聯(lián)立解得

(3)由能量守恒定律可知：C下落h過(guò)程中，C重力勢(shì)能的減少量等于B的電勢(shì)能的增量和彈簧彈性勢(shì)能的增量以及系統(tǒng)動(dòng)能的增量之和，當(dāng)C的質(zhì)量為M時(shí)，

當(dāng)C的質(zhì)量為2M時(shí)，設(shè)A剛離開(kāi)擋板時(shí)B的速度為v，則有

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(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的小球用長(zhǎng)為L的輕質(zhì)細(xì)線懸于O點(diǎn)，與O點(diǎn)處于同一水平線上的P點(diǎn)處有一根光滑的細(xì)釘，已知OP＝，在A點(diǎn)給小球一個(gè)水平向左的初速度v0，發(fā)現(xiàn)小球恰能到達(dá)跟P點(diǎn)在同一豎直線上的最高點(diǎn)B。求：

(1)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速率；

(2)若不計(jì)空氣阻力，則初速度v0為多少？

(3)若空氣阻力不能忽略，則初速度需變?yōu)?/span>v0′＝3時(shí)才可以恰好到達(dá)最高點(diǎn)B，則小球從A到B的過(guò)程中克服空氣阻力做了多少功？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】“平安北京，綠色出行”，地鐵已成為北京的主要綠色交通工具之一。圖為地鐵安檢場(chǎng)景，圖是安檢時(shí)傳送帶運(yùn)行的示意圖。某乘客把一書(shū)包放在水平傳送帶的入口A處，書(shū)包隨傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)到出口B處。由于書(shū)包與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)很大，傳送帶的運(yùn)行速度很小，可忽略書(shū)包的加速時(shí)間。已知傳送帶始終以的速度勻速運(yùn)行，A、B兩處之間的距離。

(1)求書(shū)包從A處運(yùn)動(dòng)到B處的時(shí)間t；

(2)有同學(xué)認(rèn)為，書(shū)包隨傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，始終受到傳送帶施加的摩擦力作用。你認(rèn)為這種說(shuō)法是否正確，請(qǐng)說(shuō)明理由；

(3)若書(shū)包與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.02，試分析書(shū)包到達(dá)右端時(shí)的速度與傳送帶速度的關(guān)系，并用試著畫(huà)出書(shū)包到達(dá)右端時(shí)的速度與傳送帶速度關(guān)系的圖像（）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律及求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。氣墊導(dǎo)軌水平固定在水平桌面上，導(dǎo)軌A點(diǎn)處有一帶遮光條的滑塊，其總質(zhì)量為M，遮光條的寬度為d，左端通過(guò)跨過(guò)輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)線與一質(zhì)量為m的鉤碼相連，連接滑塊的細(xì)線與導(dǎo)軌平行，導(dǎo)軌上B點(diǎn)處固定一光電門(mén)，可以測(cè)得遮光條經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的擋光時(shí)間t，遮光條到光電門(mén)的距離為L（L小于鉤碼到地面的距離），已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g。

（1）若將滑塊自A點(diǎn)由靜止釋放，則在滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至光電門(mén)的過(guò)程中，滑塊、遮光條與鉤碼組成的系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量可表示為__________，動(dòng)能的增加量可表示為__________。若代入測(cè)量數(shù)據(jù)在誤差允許的范圍內(nèi)相等，則驗(yàn)證了系統(tǒng)機(jī)械能守恒。

（2）若某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得遮光條的寬度d＝0.50 cm，m＝50 g，M＝150 g，多次改變光電門(mén)的位置，每次均令滑塊自同一點(diǎn)（A點(diǎn)）由靜止開(kāi)始滑動(dòng)，測(cè)量相應(yīng)的L與t值，作出圖象如圖乙所示，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g＝__________m／s2。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在做研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過(guò)描點(diǎn)法畫(huà)出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。

（1）為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，下面列出一些操作要求，將你認(rèn)為正確選項(xiàng)的前面字母填在橫線上：____________________。

（a）通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平

（b）每次釋放小球的位置必須不同

（c）每次必須由靜止釋放小球

（d）記錄小球位置用的木條（或凹槽）每次必須嚴(yán)格地等距離下降

（e）小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙（或復(fù)寫(xiě)紙）相接觸

（f）將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點(diǎn)連成折線

（2）一個(gè)同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中，只畫(huà)出了如圖所示的一部分曲線，于是他在曲線上取水平距離相等的三點(diǎn)A、B、C，量得= 0. 2m。又量出它們之間的豎直距離分別為h1 = 0. 1m，h2 = 0. 2m，利用這些數(shù)據(jù)，可求得：

①物體拋出時(shí)的初速度為_________m/s；

②物體經(jīng)過(guò)B時(shí)豎直分速度為________m/s；

③拋出點(diǎn)在A點(diǎn)上方高度為__________m處。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一物體靜止在粗糙水平地面上。現(xiàn)用一大小為F1的水平拉力拉動(dòng)物體，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后其速度變?yōu)?/span>v。若將水平拉力的大小改為F2，物體從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)同樣的時(shí)間后速度變?yōu)?/span>2v。對(duì)于上述兩個(gè)過(guò)程，用WF1、WF2分別表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分別表示前后兩次克服摩擦力所做的功，則(　　)

A. WF2＞4WF1，Wf2＞2Wf1

B. WF2＞4 WF1，Wf2＝2 Wf1

C. WF2＜4 WF1，Wf2＝2 Wf1

D. WF2＜4 WF1，Wf2＜2 Wf1

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。當(dāng)氣墊導(dǎo)軌正常工作時(shí)導(dǎo)軌兩側(cè)噴出的氣體使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上方，滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)與導(dǎo)軌間的阻力可忽略不計(jì)。在氣墊導(dǎo)軌上相隔一定距離L的兩處安裝兩個(gè)光電傳感器A、B，滑塊P上固定一遮光條，若光線被遮光條遮擋，光電傳感器會(huì)輸出高電壓，兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計(jì)算機(jī)相連。滑塊在細(xì)線的牽引下向左加速運(yùn)動(dòng)，遮光條經(jīng)過(guò)光電傳感器A、B時(shí)，通過(guò)計(jì)算機(jī)可以得到如圖乙所示的電壓U隨時(shí)間t變化的圖線。

(1)當(dāng)采用圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是（____）

A．滑塊P機(jī)械能守恒

B．鉤碼Q機(jī)械能守恒

C．滑塊P和鉤碼Q組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

D．以上三種說(shuō)法都正確

(2)實(shí)驗(yàn)前，接通電源，將滑塊(不掛鉤碼)置于氣墊導(dǎo)軌上，輕推滑塊，當(dāng)圖乙中的△t1____△t2(選填“>”“=”或“<”)時(shí)，說(shuō)明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平。

(3)滑塊P用細(xì)線跨過(guò)氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與質(zhì)量為m的鉤碼Q相連，將滑塊P由圖甲所示位置釋放，通過(guò)計(jì)算機(jī)得到的圖象如圖乙所示，若△t1、△t2、遮光條寬度d、滑塊質(zhì)量M、鉤碼質(zhì)量m已知，若上述物理量間滿足關(guān)系式______________，則表明在上述過(guò)程中，滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。

(4)若遮光條寬度d=8.400mm，A、B間的距離L=160.00cm，△t1=8.40×103s，△t2=4.20×103s，滑塊質(zhì)量M=180g，鉤碼Q質(zhì)量m=20g，則滑塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中系統(tǒng)勢(shì)能的減少量△Ep=_______J，系統(tǒng)動(dòng)能的增量△Ek=________J。(g=9.80m/s2，計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量M=4kg的小車靜置于光滑水平地面上，左側(cè)用固定在地面上的銷釘擋住。小車上表面由光滑圓弧軌道BC和水平粗糙軌道CD組成，BC與CD相切于C， BC所對(duì)圓心角θ＝37°，CD長(zhǎng)L＝3m。質(zhì)量m=1kg的小物塊從某一高度處的A點(diǎn)以v0＝4m/s的速度水平拋出，恰好沿切線方向自B點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道，滑到D點(diǎn)時(shí)剛好與小車達(dá)到共同速度v=1.2m/s。取g＝10m/s2，sin37°=0.6，忽略空氣阻力。

（1）求A、B間的水平距離x；

（2）求小物塊從C滑到D所用時(shí)間t0；

（3）求圓弧半徑R.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】隨著機(jī)動(dòng)車數(shù)量的增加，交通安全問(wèn)題日益凸顯，分析交通違法事例，將警示我們遵守交通法規(guī)，珍惜生命。如圖所示為某型號(hào)貨車緊急制動(dòng)時(shí)(假設(shè)做勻減速直線運(yùn)動(dòng))的v2－x圖象(v為貨車的速度，x為制動(dòng)距離)，其中圖線1為滿載時(shí)符合安全要求的制動(dòng)圖象，圖線2為嚴(yán)重超載時(shí)的制動(dòng)圖象。某路段限速72 km/h，是根據(jù)該型號(hào)貨車滿載時(shí)安全制動(dòng)時(shí)間和制動(dòng)距離確定的，現(xiàn)有一輛該型號(hào)的貨車嚴(yán)重超載并以54 km/h的速度行駛。通過(guò)計(jì)算求解：

(1)駕駛員緊急制動(dòng)時(shí)，該型號(hào)嚴(yán)重超載的貨車制動(dòng)時(shí)間和制動(dòng)距離是否符合安全要求；

(2)若駕駛員從發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情到采取緊急制動(dòng)措施的反應(yīng)時(shí)間為1 s，則該型號(hào)貨車滿載時(shí)以72 km/h速度正常行駛的跟車距離至少應(yīng)為多遠(yuǎn)？

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同步練習(xí)冊(cè)答案