【題目】如圖所示，靜止在光滑水平面上的木板A，右端有一根輕質(zhì)彈簧沿水平方向與木板相連，木板質(zhì)量M=3 kg。質(zhì)量m=1 kg的鐵塊B以水平速度v0=4 m/s從木板的左端沿板面向右滑行，壓縮彈簧后又被彈回，最后恰好停在木板的左端。在上述過程中彈簧具有的最大彈性勢能為多少？

【答案】3J

【解析】

由題意可知鐵塊壓縮彈簧過程中，以彈簧木板和鐵塊為系統(tǒng)動量守恒，當(dāng)木板和鐵塊速度相等時彈簧具有最大彈性勢能，設(shè)木板與鐵塊間摩擦力為Ff，木板長L，共同速度為v，以水平向右為正方向；故根據(jù)能量守恒定律和動量守恒定律有：

又因為鐵塊最后恰好停在木板的左端，故根據(jù)能量守恒有：

聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)解得：Ep=3J。

答：彈簧具有的最大彈性勢能為3J。

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】勻強(qiáng)磁場中水平放置兩平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ，導(dǎo)軌平面與磁場方向垂直，且導(dǎo)軌電阻不計，如圖所示�，F(xiàn)在導(dǎo)軌的一端固定一電阻為R的金屬桿AB，在AB桿的右側(cè)放置一電阻為2R的金屬桿CD，AB、CD均與導(dǎo)軌垂直，用一力水平F向右拉CD桿，使其向右勻速運動，下列說法正確的是（ ）

A.回路中感應(yīng)電流的方向沿逆時針方向

B.金屬導(dǎo)軌MN、PQ相互排斥

C.固定裝置對AB的作用力的大小為F，方向與CD桿運動的方向相同

D.由于AB桿、CD桿兩端的電壓相同，故流過AB桿、CD桿的電流之比為2:1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在橫截面為正三角形的容器內(nèi)放有一小球，容器內(nèi)各面與小球恰好接觸，圖中a、b、c為容器的三個側(cè)面、將它們以初速度v0豎直向上拋出，運動過程中容器所受空氣阻力與速率成正比，下列說法正確的是

A.上升過程中，小球?qū)?/span>c有壓力且逐漸變大

B.上升過程中，小球受到的合力逐漸變大

C.下落過程中，小球?qū)?/span>a有壓力且逐漸變大

D.下落過程中，小球?qū)θ萜鞯淖饔昧χ饾u變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根足夠長的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為L，M、P兩點間接有阻值為R的電阻．一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直斜面向下，導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略,現(xiàn)在讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計它們之間的摩擦．

(1)由b向a方向看到的裝置下圖所示，請在此圖中畫出ab桿下滑過程中某時刻的受力示意圖；

(2)在加速下滑過程中，當(dāng)桿ab的速度大小為v時，求此時ab桿中的電流及其加速度的大小；

(3)求在下滑過程中，ab桿可以達(dá)到的速度最大值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，將質(zhì)量為M1、半徑為R且內(nèi)壁光滑的半圓槽置于光滑水平面上，左側(cè)靠墻角，右側(cè)靠一質(zhì)量為M2的物塊．今讓一質(zhì)量為m的小球自左側(cè)槽口A的正上方h高處從靜止開始落下，與圓弧槽相切自A點進(jìn)入槽內(nèi)，則以下結(jié)論中正確的是（ ）

A. 小球在槽內(nèi)運動的全過程中，小球與半圓槽在水平方向動量守恒

B. 小球在槽內(nèi)運動的全過程中，小球、半圓槽和物塊組成的系統(tǒng)動量守恒

C. 小球離開C點以后，將做豎直上拋運動

D. 槽將不會再次與墻接觸

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根和水平方向成α角的光滑平行的金屬軌道，上端接有可變電阻R，下端足夠長，空間有垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度為B。一根質(zhì)量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑下，經(jīng)過足夠長的時間后，金屬桿的速度會趨近于一個最大速度，軌道與金屬桿電阻不計，則（　�。�

A.如果B增大，將變大

B.如果α變大，將變大

C.如果R變大，將變大

D.如果m變小，將變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖磁場垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布，一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于O點，將圓環(huán)拉至位置a后無初速釋放，在圓環(huán)從a擺向b的過程中(　　)

A.感應(yīng)電流方向先逆時針后順時針再逆時針

B.感應(yīng)電流方向一直是逆時針

C.感應(yīng)電流方向一直是順時針

D.沒有感應(yīng)電流

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，空間存在方向垂直于紙面(平面）向里的磁場。在區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為;區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為（常數(shù))。一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的帶電粒子以速度從坐標(biāo)原點O沿軸正向射入磁場，此時開始計時，不計粒子重力，當(dāng)粒子的速度方向再次沿軸正向時，求：

(1)粒子運動的時間；

(2)粒子與O點間的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在電子技術(shù)中，科研人員經(jīng)常通過在適當(dāng)?shù)膮^(qū)域施加磁場或電場束控制帶電粒子的運動。如圖所示，位于M板處的粒子源不斷產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子，粒子經(jīng)小孔S1不斷飄入電壓為U的加速電場，其初速度可視為零；然后經(jīng)過小孔S2射出后沿x軸方向從坐標(biāo)原點O垂直于磁場方向進(jìn)入x軸上方（含x軸正半軸）的有界勻強(qiáng)磁場控制區(qū)，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。粒子發(fā)生270°偏轉(zhuǎn)后離開磁場豎直向下打在水平放置的熒光屏上，已知N板到y軸、熒光屏到x軸的距離均為L，不考慮粒了重力及粒子間的相互作用。

（l）求粒子在磁場中運動半徑的大��；

（2）求粒子從N板射出到打在熒光屏上所需的時間；

（3）實際上加速電壓的大小會在U±范圍內(nèi)微小變化，粒子以不同的速度進(jìn)入磁場控制區(qū)域，均能發(fā)生270°偏轉(zhuǎn)豎直打在熒光屏上，求有界磁場區(qū)域的最小面積S。

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