【題目】一勁度系數(shù)為k=100N/m的輕彈簧下端固定于傾角為θ=53°的光滑斜面底端，上端連接物塊Q。一輕繩跨過定滑輪O，一端與物塊Q連接，另一端與套在光滑豎直桿的物塊P連接，定滑輪到豎直桿的距離為d=0.3m。初始時在外力作用下，物塊P在A點靜止不動，輕繩與斜面平行，繩子張力大小為50N。已知物塊P質(zhì)量為m1=0.8kg，物塊Q質(zhì)量為m2=5kg，不計滑輪大小及摩擦，取g=10m/s2。現(xiàn)將物塊P靜止釋放，求：

(1)物塊P位于A時，彈簧的伸長量x1；

(2)物塊P上升h=0.4m至與滑輪O等高的B點時的速度大小；

(3)物塊P上升至B點過程中，輕繩拉力對其所做的功。

【答案】（1）0.1m （2） （3）8J

【解析】

（1）根據(jù)題設(shè)條件和平衡條件、胡克定律，列方程求出彈簧的伸長量；
（2）由于本題的特殊性，P處于A位置時與P上升到與滑輪等高位置，彈簧的伸長量與壓縮量恰相等，而此時由速度的合成和分解可知物塊Q的速度為零，所以由機(jī)械能守恒律可求物塊P的速度；
（3）當(dāng)Q上升到與滑輪等高時，由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒和兩個物體速度關(guān)系求圓環(huán)Q的速度大小。通過繩子拉力對Q物體的做功情況，判斷物塊Q機(jī)械能的變化，從而得出何時機(jī)械能最大。

（1）物體P位于A點，假設(shè)彈簧伸長量為，則：，解得：

（2）經(jīng)分析，此時OB垂直豎直桿，OB=0.3m，此時物塊Q速度為0，下降距離為：

，即彈簧壓縮，彈性勢能不變。

對物體PQ及彈簧，從A到B根據(jù)能量守恒有：

代入可得：

對物塊P：

代入數(shù)據(jù)得：

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，A、B兩物體的質(zhì)量比∶=1∶2，它們原來靜止在平板車C上，A、B間有一根被壓縮了的水平輕質(zhì)彈簧，A、B與平板車上表面間動摩擦因數(shù)相同，地面光滑．當(dāng)彈簧突然釋放后，A、B被彈開(A、B始終不滑出平板車)，則有

A. A、B系統(tǒng)動量守恒

B. A、B、C及彈簧整個系統(tǒng)機(jī)械能守恒

C. 小車先向左運動后向右運動

D. 小車一直向右運動直到靜止

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】廈門地鐵 1 號線被稱作“最美海景地鐵”，列車跨海飛馳，乘客在車廂內(nèi)可觀賞窗外美麗的海景。設(shè)列車從高崎站至集美學(xué)村站做直線運動，運動的v t圖像如圖所示，總位移為 s，總時間為，最大速度為 ，加速過程與減速過程的加速度大小相等，則下列說法正確的是

A. 加速運動時間大于減速運動時間

B. 從高崎站至集美學(xué)村站的平均速度為

C. 勻速運動時間為

D. 加速運動時間為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實驗小組同學(xué)利用如圖甲所示的裝置“探究滑塊(含遮光條)的動能變化與合外力做功關(guān)系”。

實驗主要步驟如下

①在水平桌面上放置氣墊導(dǎo)軌，并將滑塊調(diào)到平衡狀態(tài)；

②用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d；

③由導(dǎo)軌標(biāo)尺讀出兩光電門中心之間的距離L；

④用天平稱出滑塊和遮光條的總質(zhì)量M、托盤和砝碼的總質(zhì)量m，且m遠(yuǎn)小于M。

⑤將滑塊移至光電門1右側(cè)某處，釋放滑塊，托盤落地前遮光條已通過光電門2。從數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門1的時間△t1，通過光電門2的時間△t2；

回答下列問題：

(1)為了調(diào)節(jié)滑塊處于平衡狀態(tài)，不掛細(xì)線和托盤，接通氣源，輕推滑塊，如果遮光條通過光電門1的時間為t1，通過光電門2的時間為t2。當(dāng)滿足t1___________t2(填“>”、“=”、“<”)時，則表示滑塊已調(diào)至平衡狀態(tài)。

(2)該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d=___________mm。

(3)已知重力加速度為g，以滑塊(包含遮光條)為研究對象，在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式___________(用測量的物理量的字母表示)，則可認(rèn)為滑塊(含遮光條)的動能變化與合外力做功相等。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，等腰直角三角形abc區(qū)域內(nèi)(包含邊界)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，在bc的中點O處有一粒子源，可沿與ba平行的方向發(fā)射大量速率不同的同種粒子，這些粒子帶負(fù)電，質(zhì)量為m，電荷量為q，已知這些粒子都能從ab邊離開abc區(qū)域，ab=2l，不考慮粒子的重力及粒子間的相互作用。關(guān)于這些粒子，下列說法正確的是

A. 速度的最大值為

B. 速度的最小值為

C. 在磁場中運動的最短時間為

D. 在磁場中運動的最長時間為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶。如圖所示，某公路急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧，當(dāng)汽車行駛的速率為vc時，汽車恰好沒有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動的趨勢，則在該彎道處

A. 路面外側(cè)高內(nèi)側(cè)低

B. 車速只要低于vc，車輛便會向內(nèi)側(cè)滑動

C. 車速雖然高于vc，但只要不超出某一最高限度，車輛便不會向外側(cè)滑動

D. 當(dāng)路面結(jié)冰時，與未結(jié)冰時相比，vc的值變小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，通有恒定電流的直導(dǎo)線MN與閉合金屬線框abcd共面，第一次將金屬線框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ，第二次將金屬線框由位置Ⅰ翻轉(zhuǎn)到位置Ⅱ，設(shè)兩次通過金屬線框截面的電荷量分別為q1和q2，則(　　)

A. q1<q2 B. q1＝q2 C. q1>q2 D. q1≠0，q2＝0

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，ad、bd、cd是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細(xì)桿，a、b、c、d位于同一圓周上，a點為圓周的最高點，d點為最低點．每根桿上都套著一個完全相同的小滑環(huán)(圖中未畫出)，三個滑環(huán)分別從a、b、c點無初速度釋放，關(guān)于它們下滑過程的下列說法中正確的是

A. 重力對各環(huán)的沖量a的最大

B. 彈力對各環(huán)的沖量c的最大

C. 合力對各環(huán)的沖量大小相等

D. 各環(huán)的動能增量相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，真空室內(nèi)豎直條形區(qū)域I存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，條形區(qū)域Ⅱ（含I、Ⅱ區(qū)域分界面）存在水平向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E，磁場和電場寬度均為L且足夠長，M、N為涂有熒光物質(zhì)的豎直板�，F(xiàn)有一束質(zhì)子從A處連續(xù)不斷地射入磁場，入射方向與M板成夾角且與紙面平行，質(zhì)子束由兩部分組成，一部分為速度大小為的低速質(zhì)子，另一部分為速度大小為的高速質(zhì)子，當(dāng)I區(qū)中磁場較強(qiáng)時，M板出現(xiàn)兩個亮斑，緩慢改變磁場強(qiáng)弱，直至亮斑相繼消失為止，此時觀察到N板有兩個亮斑。已知質(zhì)子質(zhì)量為m，電量為e，不計質(zhì)子重力和相互作用力，求：

【1】此時I區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；

【2】到達(dá)N板下方亮斑的質(zhì)子在磁場中運動的時間；

【3】N板兩個亮斑之間的距離．

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