【題目】如圖所示,一根細繩跨過光滑輕質(zhì)的定滑輪分別與小物塊A和一輕質(zhì)彈簧上端相連,彈簧下端固定在地面上.小物塊A和B也用一根輕質(zhì)不可伸長的細繩連在一起,質(zhì)量分別為mA=2 kg、mB=1 kg.初始時用手托住B物塊使A、B間的輕繩剛好伸直但無彈力,物塊A保持靜止,此時物塊B離地面的高度H=0.6m.現(xiàn)將B豎直向上再舉高h=1.8 m(未觸及A)然后由靜止釋放,一段時間后A、B間細繩繃直,A、B以大小相等的速度一起豎直向下運動,之后B恰好可以和地面接觸.該過程彈簧伸長未超過其彈性限度,取g=10 m/s2.
(1)求A、B間細繩剛好繃直后瞬間A、B的速度vAB的大。
(2)求從靜止釋放B到B剛好觸地時彈簧的彈性勢能變化量ΔEP的大。
(3)若用質(zhì)量為mC=2 kg的小物塊C替代小物塊B重復該過程,求C剛要觸地時的速度vC的大小.
【答案】(1)2 m/s (2)24J (3)3m/s
【解析】試題分析:B從釋放到細繩剛繃直前做自由落體運動,根據(jù)機械能守恒和動量守恒即可求得速度;細繩繃直后,A、B一起運動,B恰好可以和地面接觸,說明此時A、B的速度為零,這一過程中A、B和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒從而求出彈性勢能變化量;根據(jù)機械能守恒和動量守恒即可求得速度。
(1)B從釋放到細繩剛繃直前做自由落體運動,設(shè)細繩繃直前瞬間B速度大小為vB,
對B由機械能守恒有
細繩繃直瞬間,A、B間細繩張力遠大于A、B的重力,由動量守恒得
AB
代入數(shù)據(jù)解得:vAB=2 m/s
(2)細繩繃直后,A、B一起運動,B恰好可以和地面接觸,說明此時A、B的速度為零,這一過程中A、B和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒,對該過程有:
解得:
(3)將B換為C后有:
代入數(shù)據(jù)解得:
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【題目】如圖所示,質(zhì)量m=20 kg和M=40 kg的兩物塊,疊放在光滑水平面上,其中物塊m通過處于水平方向的輕彈簧與豎直墻壁相連,初始時刻,彈簧處于原長狀態(tài),彈簧的勁度系數(shù)k=250 N/m.現(xiàn)用水平力F作用在物塊M上,使其緩慢地向墻壁移動,當移動40 cm時,兩物塊間開始相對滑動,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.在相對滑動前的過程中,取g=10m/s2,下列說法中正確的是
A. M受到的靜摩擦力保持不變
B. 剛推動時彈簧的彈性勢能等于16J
C. 開始相對滑動時,推力F的大小等于100 N
D. 動摩擦因數(shù)等于0.5
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【題目】在足夠大的勻強磁場中,靜止的鈉的同位素發(fā)生衰變,沿與磁場垂直的方向釋放出一個粒子后,變?yōu)橐粋新核,新核與放出粒子在磁場中運動的軌跡均為圓,如圖所示,下列說法正確的是
A. 新核為
B. 軌跡1是新核的徑跡
C. 衰變過程中子數(shù)不變
D. 新核沿順時針方向旋轉(zhuǎn)
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【題目】帶電粒子在勻強磁場中運動,由于受到阻力作用,粒子的動能逐漸減小(帶電荷量不變,重力忽略不計),軌道如圖中曲線abc所示.則該粒子( )
A. 帶負電,運動方向a→b→c
B. 帶負電,運動方向c→b→a
C. 帶正電,運動方向a→b→c
D. 帶正電,運動方向c→b→a
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【題目】如圖所示,邊長為h的正方形金屬導線框,從圖示的位置由靜止開始下落,通過一勻強磁場區(qū)域,磁場方向水平,且垂直于線框平面,磁場區(qū)域?qū)挾葹?/span>H,上下邊界如圖中虛線所示, H>h.從線框開始下落到完全穿過磁場區(qū)域的全過程中,以下判斷正確的是( )
A. 線框中總有感應電流存在
B. 線框受到磁場力的合力方向有時向上有時向下
C. 線框運動方向始終是向下的
D. 線框速度的大小不一定總是在增加
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【題目】如圖所示,在直角坐標系平面內(nèi),有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的電荷從原點O沿y軸正方向以速度v0出發(fā),電荷重力不計.現(xiàn)要求該電荷能通過點P(a,-b).試設(shè)計在電荷運動的某些空間范圍內(nèi)加上某種“場”后電荷就能過P點的2種方案,要求運用物理知識求解.
(1)說明電荷由O到P的運動性質(zhì)并在圖中繪出電荷運動軌跡;
(2)用必要的運算說明你設(shè)計的方案中相關(guān)物理量的表達式(用題設(shè)已知條件和有關(guān)常數(shù)).
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【題目】如圖,質(zhì)量m1=10 kg和m2=30 kg的兩物體,疊放在動摩擦因數(shù)為0.50的粗糙水平地面上,一處于水平位置的輕彈簧,勁度系數(shù)為250 N/m,一端固定于墻壁,另一端與質(zhì)量為m1的物體相連,彈簧處于自然狀態(tài),現(xiàn)用一水平推力F作用于質(zhì)量為m2的物體上,使它緩慢地向墻壁一側(cè)移動,當移動0.40 m時,兩物體間開始相對滑動,這時水平推力F的大小為( )
A. 100 N B. 300 N
C. 200 N D. 250 N
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【題目】如圖所示,通過定滑輪懸掛兩個質(zhì)量為m1、m2的物體(m1>m2),不計繩子質(zhì)量、繩子與滑輪間的摩擦,由靜止釋放,在m1向下運動一段距離的過程中,下列說法中正確的是( )
A. m1勢能的減少量等于m1動能的增加量
B. m1勢能的減少量大于m2勢能的增加量
C. m1機械能的減少量等于m2機械能的增加量
D. m1機械能的減少量大于m2機械能的增加量
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【題目】如圖所示實驗裝置可用來探究影響平行板電容器電容的因素,其中電容器左側(cè)極板和靜電計外殼接地,電容器右側(cè)極板與靜電計金屬球相連.
(1)使電容器帶電后與電源斷開
①將左極板上移,可觀察到靜電計指針偏轉(zhuǎn)角__ _ __(選填變大,變小或不變);
②將極板間距離減小時,可觀察到靜電計指針偏轉(zhuǎn)角__ __(選填變大,變小或不變);
③兩板間插入一塊玻璃,可觀察到靜電計指針偏轉(zhuǎn)角__ ___(選填變大,變小或不變);
④由此可知平行板電容器的電容與 有關(guān)。
(2)下列關(guān)于實驗中使用靜電計的說法中正確的有___ ___
A.使用靜電計的目的是觀察電容器電壓的變化情況 |
B.使用靜電計的目的是測量電容器電量的變化情況 |
C.靜電計可以用電壓表替代 |
D.靜電計可以用電流表替代 |
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