【題目】如圖所示，在絕緣水平面上的兩物塊A、B用勁度系數(shù)為k的水平絕緣輕質(zhì)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(cè)的輕繩分別與水平面和斜面平行．A、B、C的質(zhì)量分別是m、2m、2m，A、C均不帶電，B帶正電，滑輪左側(cè)存在著水平向左的勻強(qiáng)電場，整個(gè)系統(tǒng)不計(jì)一切摩擦，B與滑輪足夠遠(yuǎn)．B所受的電場力大小為6mgsin θ，開始時(shí)系統(tǒng)靜止．現(xiàn)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(yùn)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(shí)彈簧的壓縮長度x1；

(2)求A剛要離開墻壁時(shí)C的速度大小v1及拉力F的大�。�

(3)若A剛要離開墻壁時(shí)，撤去拉力F，同時(shí)電場力大小突然減為2mgsin θ，方向不變，求在之后的運(yùn)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(shí)，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(shí)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(yùn)動，位移大小為x1時(shí)有

解得

根據(jù)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(tǒng)的合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，當(dāng)三個(gè)物塊的速度υ2相等時(shí)，彈簧彈性勢能最大，有

(2m + 2m)υ1 = (m + 2m + 2m)υ2

根據(jù)能量守恒定律有

解得：Epm =

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，用隔板將一絕熱汽缸分成兩部分，隔板左側(cè)充有理想氣體，隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空�，F(xiàn)將隔板抽開，氣體會自發(fā)擴(kuò)散至整個(gè)汽缸。待氣體達(dá)到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原來的體積。假設(shè)整個(gè)系統(tǒng)不漏氣。下列說法正確的是________（選對1個(gè)得2分，選對2個(gè)得4分，選對3個(gè)得5分；每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）。

A．氣體自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能相同

B．氣體在被壓縮的過程中內(nèi)能增大

C．在自發(fā)擴(kuò)散過程中，氣體對外界做功

D．氣體在被壓縮的過程中，外界對氣體做功

E．氣體在被壓縮的過程中，氣體分子的平均動能不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質(zhì)量為8.00×104 kg的太空飛船從其飛行軌道返回地面。飛船在離地面高度1.60×105 m處以7.5×103 m/s的速度進(jìn)入大氣層，逐漸減慢至速度為100 m/s時(shí)下落到地面。取地面為重力勢能零點(diǎn)，在飛船下落過程中，重力加速度可視為常量，大小取為9.8 m/s2。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

（1）分別求出該飛船著地前瞬間的機(jī)械能和它進(jìn)入大氣層時(shí)的機(jī)械能；

（2）求飛船從離地面高度600 m處至著地前瞬間的過程中克服阻力所做的功，已知飛船在該處的速度大小是其進(jìn)入大氣層時(shí)速度大小的2.0%。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示的“火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)”電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為10:1，原線圈接入圖乙所示的電壓，電壓表和電流表均為理想電表，R0為半導(dǎo)體熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小，R1為滑動變阻器。當(dāng)通過報(bào)警器的電流超過某值時(shí)，報(bào)警器將報(bào)警。下列說法正確的是 （ ）

A. 電壓表V的示數(shù)為20V

B. R0處出現(xiàn)火警時(shí)，電流表A的示數(shù)減小

C. R0處出現(xiàn)火警時(shí)，變壓器的輸入功率增大

D. 要使報(bào)警器的臨界溫度升高，可將R1的滑片P適當(dāng)向下移動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在倫敦奧運(yùn)會中女雙跳水比賽中，中國隊(duì)組合何姿和吳敏霞在女子雙人三米板跳水中戰(zhàn)勝對手，獲得倫敦奧運(yùn)第6塊金牌，假設(shè)兩人動作完全一致，則（ ）

A. 裁判在打分時(shí)，可以將兩人看成質(zhì)點(diǎn)

B. 在研究兩人跳起上升過程的運(yùn)動時(shí)間時(shí)不可以將兩人看成質(zhì)點(diǎn)

C. 以何姿為參考系，吳敏霞可能靜止不動

D. 以何姿為參考系，吳敏霞向上加速運(yùn)動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成θ角，M、P兩端接一電阻R，整個(gè)裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中．t=0時(shí)對金屬棒施加一平行于導(dǎo)軌的外力F，使金屬棒ab由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)．已知通過電阻R的感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示．下列關(guān)于金屬棒運(yùn)動速度v、外力F、流過R的電量q以及閉合回路中磁通量的變化率隨時(shí)間變化的圖象正確的是

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】北斗導(dǎo)航系統(tǒng)又被稱為“雙星定位系統(tǒng)”，具有導(dǎo)航、定位等功能。如圖所示，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中的兩顆工作衛(wèi)星均繞地心做勻速圓周運(yùn)動，且軌道半徑均為r，某時(shí)刻工作衛(wèi)星1、2分別位于軌道上的A、B兩個(gè)位置，若兩衛(wèi)星均沿順時(shí)針方向運(yùn)行，地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R，不計(jì)衛(wèi)星間的相互作用力，下列判斷正確的是(　　)

A. 這兩顆衛(wèi)星的加速度大小相等，均為

B. 衛(wèi)星1由A位置運(yùn)動到B位置所需的時(shí)間是

C. 衛(wèi)星1由A位置運(yùn)動到B位置的過程中萬有引力做正功

D. 衛(wèi)星1向后噴氣就一定能夠追上衛(wèi)星2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究彈性勢能與彈簧形變量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，各實(shí)驗(yàn)小組所用輕質(zhì)彈簧規(guī)格相同，小球質(zhì)量不同。

(1)某小組用游標(biāo)卡尺測量小球直徑如圖所示，則小球直徑D=________cm。

(2)實(shí)驗(yàn)小組將輕質(zhì)彈簧套在水平光滑細(xì)桿上，細(xì)桿兩端固定在豎直固定的擋板上。小球與彈簧相連，在彈簧的自然長度位置兩側(cè)分別放置一激光光源與光敏電阻，如圖甲所示。光敏電阻與某一自動記錄儀相連，該儀器顯示的是光敏電阻阻值R隨時(shí)間t的變化關(guān)系。某時(shí)刻把小球拉離平衡位置(小球所受合力為零的位置)后由靜止釋放，小球在平衡位置的兩側(cè)做往復(fù)運(yùn)動，所得R-t圖線如圖乙所示。若小球的質(zhì)量為m，則小球在做往復(fù)運(yùn)動的過程中，彈簧的最大彈性勢能表達(dá)式為________(用圖中和題中所給的字母表示，小球在運(yùn)動中空氣阻力不計(jì))。

(3)實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)的過程中不斷改變小球釋放的位置，測量出每次彈簧的最大形變量x(均在彈簧彈性限度內(nèi))，計(jì)算出小球在平衡位置時(shí)的速度v，做出v-x的圖線如圖丙所示。由圖像可得出彈簧的彈性勢能與彈簧的形變量的關(guān)系是__________(定性描述)。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)不同實(shí)驗(yàn)小組做出的v-x圖線的斜率不同，原因是_____________________.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于力的下列說法中正確的是

A. 有受力物體就一定有施力物體

B. 作某力的圖示時(shí)，若選定的標(biāo)度不同，那么表示這個(gè)力的線段的長度就不同，但箭頭的指向是相同的

C. 用測力計(jì)測小球的重力時(shí)，測力計(jì)對小球的拉力就是小球的重力

D. 力的大小可以用天平測量

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