15．如圖所示，質(zhì)量為4kg的物塊C靜止在光滑水平地面上，用輕彈簧相連質(zhì)量均為2kg的A、B兩物塊，一起以v=6m/s的速度向左勻速運(yùn)動(dòng)，B與C碰撞后，立即粘在一起．求：在彈簧壓縮到最短的過(guò)程中，彈簧的最大彈性勢(shì)能？

分析 B與C發(fā)生碰撞后，BC一起向左運(yùn)動(dòng)．當(dāng)三者速度相同時(shí)，彈簧壓縮量最大，彈性勢(shì)能最大，根據(jù)動(dòng)量守恒求出三者共同的速度．由能量守恒定律求出彈性勢(shì)能的最大值．

解答 解：B與C碰撞過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，碰撞后它們速度相等，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：mBv=（mB+mC）v1…①
彈簧壓縮到最短時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大，此時(shí)三者速度相等，A、B、C系統(tǒng)在整個(gè)過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：
（mA+mB）v=（mA+mB+mC）v2…②
從B、C碰撞后到彈簧壓縮最短過(guò)程中，對(duì)系統(tǒng)，由能量守恒定律得：
$\frac{1}{2}$mAv2+$\frac{1}{2}$（mB+mC）v12=$\frac{1}{2}$（mA+mB+mC）v22+EP…③
代入數(shù)據(jù)可得：EP=12J…④；
答：在彈簧壓縮到最短的過(guò)程中，彈簧的最大彈性勢(shì)能是12J

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求彈簧的最大彈性勢(shì)能，分析清楚物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與能量守恒定律即可正確解題；B與C的碰撞過(guò)程是非彈性碰撞的過(guò)程，機(jī)械能不守恒，不能對(duì)全過(guò)程應(yīng)用機(jī)械能守恒定律求出彈簧的最大彈性勢(shì)能，這是學(xué)生容易出錯(cuò)的地方．

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：選擇題

3．兩塊水平放置的金屬板間的距離為d，用導(dǎo)線與一個(gè)n匝線圈相連，線圈電阻為r，線圈中有豎直方向的磁場(chǎng)，電阻R與金屬板連接，如圖所示，兩板間有一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量-q的油滴恰好處于靜止．則線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化情況和磁通量的變化率分別是（　�。�
A．磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向上且正增強(qiáng)，$\frac{△Φ}{△t}=\frac{dmg}{nq}$
B．磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向下且正增強(qiáng)，$\frac{△Φ}{△t}=\frac{dmg}{nq}$
C．磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向上且正減弱，$\frac{△Φ}{△t}=\frac{dmg（R+r）}{nRq}$
D．磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向下且正減弱，$\frac{△Φ}{△t}=\frac{dmg（R+r）}{nRq}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

6．如圖甲所示的電路測(cè)定舊電池組的電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)電阻．實(shí)驗(yàn)器材有：3節(jié)舊電池（每節(jié)電池電動(dòng)勢(shì)約為1.5V）電壓傳感器、數(shù)據(jù)采集器、電腦、滑動(dòng)變阻器R1（阻值 0～10Ω）、滑動(dòng)變阻器R2（阻值 0～100Ω），有電流表（量程0.6A、內(nèi)阻很�。┑珶o(wú)電流傳感器．

（1）該電路中應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是R1（選填“R1”或“R2”）；
（2）用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙中的實(shí)物連線補(bǔ)充完整；
（3）由圖丙可知，該電池組的電動(dòng)勢(shì)E=4.3V，內(nèi)阻r=7.8Ω；
（4）（單選）利用上述實(shí)驗(yàn)方案測(cè)定了同規(guī)格新電池組的電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)電阻．通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)舊電池組與新電池組相比，電動(dòng)勢(shì)幾乎沒(méi)有變化，但它們的輸出功率P隨外電阻R變化的關(guān)系圖線有較大差異，如圖丁所示．則可知新電池及其判斷理由較合理的是D
A．因?yàn)殡妱?dòng)勢(shì)相同時(shí)，A的內(nèi)阻小，內(nèi)阻小的是新電池
B．因?yàn)檩敵龉β氏嗤瑫r(shí)B對(duì)應(yīng)的外電阻大，電源的內(nèi)阻就小，內(nèi)阻小的是新電池
C．因?yàn)檩敵龉β氏嗤瑫r(shí)A對(duì)應(yīng)的外電阻大，電源的內(nèi)阻就小，內(nèi)阻小的是新電池
D．因?yàn)橥怆娮柘嗤瑫r(shí)B對(duì)應(yīng)的輸出功率大，電源的內(nèi)阻就小，內(nèi)阻小的是新電池．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

3．某一小型電風(fēng)扇額定電壓為4.0V，額定功率為2.4W．某實(shí)驗(yàn)小組想通過(guò)實(shí)驗(yàn)描繪出小電風(fēng)扇的伏安特性曲線．實(shí)驗(yàn)中除導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外，還有以下器材可供選擇：
A．電源E（電動(dòng)勢(shì)為4.5V）
B．電壓表V（量程為0～5V，內(nèi)阻約為4kΩ）
C．電流表A1（量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為0.2Ω）
D．電流表A2（量程3A，內(nèi)阻約0.05Ω）；
E．滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值10Ω，額定電流1A）
F．滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值2kΩ，額定電流100mA）
①為了便于調(diào)節(jié)，減小讀數(shù)誤差和系統(tǒng)誤差，實(shí)驗(yàn)中所用電流表應(yīng)選用C，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用E．（填所選儀器前的字母序號(hào)）．
②請(qǐng)你為該小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，并把電路圖畫在如圖1的線框內(nèi)（小電風(fēng)扇的電路符號(hào) ）．
③操作過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，小電風(fēng)扇通電后受阻力作用，電壓表讀數(shù)小于0.5V時(shí)電風(fēng)扇沒(méi)啟動(dòng)．該小組測(cè)繪出的小電風(fēng)扇的伏安特性曲線如圖2所示，由此可以判定小電風(fēng)扇正常工作時(shí)的機(jī)械功率為1.5W．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

10．真空中有一豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其場(chǎng)強(qiáng)大小為E，電場(chǎng)中的A、B兩點(diǎn)固定著兩個(gè)等量異號(hào)點(diǎn)電荷+Q、-Q，A、B兩點(diǎn)的連線水平，O為其連線的中點(diǎn)，c、d是兩點(diǎn)電荷連線垂直平分線上的兩點(diǎn)，Oc=Od，a、b兩點(diǎn)在兩點(diǎn)電荷的連線上，且與c、d兩點(diǎn)的連線恰好形成一個(gè)菱形，則下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同
B．c、d兩點(diǎn)的電勢(shì)相同
C．將電子從a點(diǎn)移到c點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)電子做正功
D．質(zhì)子在O點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能大于其在b點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

20．如圖所示，一根有一定電阻的直導(dǎo)體棒質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)，其兩端放在位于水平面內(nèi)間距也為L(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌上，并與之接觸良好；棒左側(cè)兩導(dǎo)軌之間連接一可控電阻；導(dǎo)軌置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌所在平面．t=0時(shí)刻，給導(dǎo)體棒一個(gè)平行于導(dǎo)軌的初速度，此時(shí)可控電阻的阻值為R0．在棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)可控電阻的變化使棒中的電流強(qiáng)度保持恒定．不計(jì)導(dǎo)軌電阻，導(dǎo)體棒一直在磁場(chǎng)中
（1）導(dǎo)體棒做什么運(yùn)動(dòng)？求可控電阻R隨時(shí)間t變化的關(guān)系式；
（2）若已知棒中電流強(qiáng)度為I，求0～t時(shí)間內(nèi)可控電阻上消耗的平均功率P；
（3）若在棒的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中將題中的可控電阻改為阻值為R0的定值電阻，則棒將減速運(yùn)動(dòng)位移x1后停下，而由題中條件，棒將運(yùn)動(dòng)位移x2后停下，求$\frac{{x}_{1}}{{x}_{2}}$的值．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

7．如圖所示，一質(zhì)量為M的木板靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的滑塊以速度v水平滑上木板左端，滑塊與木板共速時(shí)，恰好不從木板上掉落，已知m與木板的摩擦因數(shù)為μ，滑塊可視為質(zhì)點(diǎn)，求木板的長(zhǎng)度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

4．下列關(guān)于物理學(xué)中的思想和方法敘述不正確的是（　�。�
A．一個(gè)物體受到幾個(gè)力共同作用產(chǎn)生的效果與某一個(gè)力產(chǎn)生的效果相同，這個(gè)力叫做那幾個(gè)力的合力，這里包含了“等效替代”的思想
B．在“探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式”時(shí)，為計(jì)算彈簧彈力所做的功，把拉伸彈簧的過(guò)程分為許多小段，把每一小段的彈力認(rèn)為是恒力，用每小段做功的代數(shù)和代表彈力在整個(gè)過(guò)程中所做的功，這種方法叫“微元法”
C．在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，先保持質(zhì)量不變探究加速度與力的關(guān)系，再保持力不變探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，這種方法叫“控制變量法”
D．根據(jù)速度定義式v=$\frac{△x}{△t}$，當(dāng)△t極短時(shí)，$\frac{△x}{△t}$就可以表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度，這種方法叫“微元法”

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

5．如圖所示，A、B兩個(gè)楔形物體疊放在一起，B靠在豎直墻壁上，在水平力F的作用下，A、B保持靜止不動(dòng)，增大F，A、B仍保持靜止不動(dòng)，則增大F的過(guò)程中（　�。�
A．墻對(duì)B的摩擦力增大B．B對(duì)A的摩擦力增大
C．A對(duì)B的作用力不變D．A對(duì)B的作用力增大

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