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【題目】如圖所示，光滑水平地面上有一小車，車上固定著光滑斜面和連有輕彈簧的擋板，彈簧處于原長狀態(tài)，自由端恰在C點，小車、斜面、擋板的總質量為．物塊從斜面上A點由靜止滑下，經過B點時無能量損失．已知物塊的質量，A點到B點的豎直高度為，BC長度為，BD段光滑， ，則在運動過程中

(1)彈簧彈性勢能的最大值是多大?

(2)物塊第二次到達C點的速度是多大？

(3)物塊返回到AB斜面上時能上升的最大高度是多大？

【答案】（1）12J（2）-2m/s(3)1.2m

【解析】試題分析：（1）由機械能守恒定律求出物塊在B點的速度，再根據系統(tǒng)動量守恒和機械能守恒求出彈簧壓縮最短時的最大彈性勢能；（2）根據系統(tǒng)動量守恒和系統(tǒng)機械能守恒即可求解；（3）根據水平方向動量守恒和能量守恒即可求解.

（1）由A點到B點的過程中，由機械能守恒得： 解得：

由B至彈簧壓縮到最短，系統(tǒng)動量守恒，取為正方向，有：

此時彈性勢能最大，根據系統(tǒng)機械能守恒得：

聯立解得：

（2）物塊由B至第二次到C的過程中，系統(tǒng)動量守恒，取為正方向

則有：

根據系統(tǒng)機械能守恒得：

解得： （舍去），.

即第二次到C點的速度為

（3）物塊下滑到水平面之后，系統(tǒng)在水平方向動量守恒，取vB為正方向，設物塊滑回AB后到達最高點時速度為，有：

由能量守恒得：

聯立解得：h=1.2m

練習冊系列答案
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【題目】發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經點火，使其沿橢圓軌道2運行，最后再次點火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3，軌道1、2相切于Q點，軌道2、3相切于P點，如圖所示。則在衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時，以下說法正確的是：

A. 衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率

B. 衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度

C. 衛(wèi)星在軌道1上經過Q點時的加速度大于它在軌道2上經過Q點時的加速度

D. 衛(wèi)星在軌道2上經過P點時的加速度等于它在軌道3上經過P點時的加速度

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【題目】如右圖所示，固定于同一條豎直線上的A、B是兩個帶等量異種電荷的點電荷，電荷量分別為＋Q和－Q，A、B相距為2d.MN是豎直放置的光滑絕緣細桿，另有一個穿過細桿的帶電小球p，質量為m、電荷量為＋q(可視為點電荷，不影響電場的分布)，現將小球p從與點電荷A等高的C處由靜止開始釋放，小球p向下運動到距C點距離為d的O點時，速度為v.已知MN與AB之間的距離為d，靜電力常量為k，重力加速度為g.求：

(1)C、O間的電勢差UCO；

(2)O點處的電場強度E的大��；

(3)小球p經過O點時的加速度；

(4)小球p經過與點電荷B等高的D點時的速度．

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【題目】某橫波在介質中沿軸傳播，圖甲是時的波形圖，圖乙是介質中處質點的振動圖象，則下說法正確的是

A. 波沿軸正向傳播，波速為1m/s

B. ＝2 s時， ＝2 m處質點的振動方向為y軸負向

C. ＝l m處質點和＝2 m處質點振動步調總相同

D. 在1s的時間內，波動圖象上任意質點通過的路程都是10cm

E. 在＝l s到＝2 s的時間內， ＝0.5m處的質點運動速度先增大后減小

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【題目】如圖1所示的裝置，可用于探究恒力做功與速度變化的關系．水平軌道上安裝兩個光電門，小車上固定有力傳感器和擋光板，細線一端與力傳感器連接，另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤．實驗首先保持軌道水平，通過調整砝碼盤里砝碼的質量讓小車做勻速運動以實現平衡摩擦力，再進行后面的操作，并在實驗中獲得以下測量數據：小車、力傳感器和擋光板的總質量M，平衡摩擦力時砝碼和砝碼盤的總質量m0，擋光板的寬度d，光電門1和2的中心距離s．

（1）該實驗是否需要滿足砝碼和砝碼盤的總質量遠小于車的質量 （填“需要”或“不需要”）

（2）實驗需用游標卡尺測量擋光板的寬度d，如圖2所示，d= mm

（3）某次實驗過程：力傳感器的讀數為F，小車通過光電門1和2的擋光時間分別為t1、t2（小車通過光電門2后，砝碼盤才落地），已知重力加速度為g，則對該小車實驗要驗證 的表達式是 ．

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【題目】如圖所示，兩根足夠長且平行的光滑金屬導軌與水平面成53°角固定放置，導軌間連接一阻值為6 Ω的電阻R，導軌電阻忽略不計．在兩平行虛線m、n間有一與導軌所在平面垂直、磁感應強度為B的勻強磁場．導體棒a的質量為ma＝0.4 kg，電阻Ra＝3 Ω；導體棒b的質量為mb＝0.1 kg，電阻Rb＝6 Ω；它們分別垂直導軌放置并始終與導軌接觸良好．a、b從開始相距L0＝0.5 m處同時由靜止開始釋放，運動過程中它們都能勻速穿過磁場區(qū)域，當b剛穿出磁場時，a正好進入磁場，（g取10 m/s2，不計a、b中電流的相互作用，sin53°=0.8，cos53°=0.6）．求：

(1)a穿過磁場時通過a的電流和b穿過磁場時通過b的電流的比值；

(2)a、b兩導體棒分別勻速穿過磁場時的速度大小之比；

(3)整個過程中產生的總焦耳熱.

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【題目】如圖所示,兩端開口、粗細均勻的長直U形玻璃管內由兩段水銀柱封閉著長度為15cm的空氣柱,氣體溫度為300K時,空氣柱在U形管的左側. 已知大氣壓強p0=75cmHg.

①若保持氣體的溫度不變,從左側開口處緩慢地注入25cm長的水銀柱,管內的空氣柱長為多少?

②為了使空氣柱的長度恢復到15cm,且回到原位置,可以向U形管內再注入一些水銀,并改變氣體的溫度,應從哪一側注入長度為多少的水銀柱?氣體的溫度變?yōu)槎嗌?/span>?

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(1)小球受到的電場力的大�。�

(2)小球在A點的速度v0多大時，小球經過B點時對軌道的壓力最小

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【題目】如圖所示，豎直光滑桿固定不動，套在桿上的輕彈簧下端固定，彈簧原長為0.2 m，將套在桿上的滑塊向下壓縮彈簧至離地高度h＝0. 1m處，滑塊與彈簧不拴接。現由靜止釋放滑塊，通過傳感器測量可知，滑塊在離地高度為0.2m時，動能為0.3J，滑塊上升到最大高度時離地高度為0.35m，以地面為零勢能面，取g＝10 m/s2，可知 （ ）

A. 小滑塊的質量為0.3 kg

B. 彈簧最大彈性勢能為0.5J

C. 在整個過程中滑塊動能最大為0.3J

D. 小滑塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能總和最大時，滑塊的動能也最大

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