如圖所示，光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點，BC右端連接內(nèi)壁光滑、半徑為r的細圓管CD，管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧，輕彈簧一端固定，另一端恰好與管口D端齊平。質(zhì)量為m的小球在曲面上距BC的高度為2r處從靜止開始下滑，小球與BC間的動摩擦因數(shù)μ=，進入管口C端時與圓管恰好無作用力，通過CD后壓縮彈簧，在壓縮彈簧過程中速度最大時彈簧的彈性勢能為EP。求

（1）小球達到B點時的速度大小vB；
（2）水平面BC的長度s；
（3）在壓縮彈簧過程中小球的最大速度vm 。

（1）（2）s=3r（3）

解析試題分析：（1）由機械能守恒得（2分）
得（1分）
（2）由 （2分）
得vC=   （1分）
由動能定理得 （3分）
解得s=3r（2分）
（3）設(shè)在壓縮彈簧過程中速度最大時小球離D端的距離為x，則有kx=mg （2分）
得 （1分）
由功能關(guān)系得（3分）
得 
考點：考查了動能定理，功能關(guān)系，機械能守恒定律得應(yīng)用

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，a、b是x軸上關(guān)于O點對稱的兩點，c、d是y軸上關(guān)于O點對稱的兩點，c、d兩點分別固定一等量異種點電荷，帶負電的檢驗電荷僅在電場力作用下從a點沿曲線運動到b點，E為第一象限內(nèi)軌跡上的一點，以下說法正確的是

A．c點的電荷帶正電
B．a(chǎn)點電勢高于E點電勢
C．E點場強方向沿軌跡在該點的切線方向
D．檢驗電荷從a到b過程中，電勢能先增加后減少

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

關(guān)于功和能，下列說法正確的是

A．功有正負，因此功是矢量
B．功是能量轉(zhuǎn)化的量度
C．能量的單位是焦耳，功的單位是瓦特
D．物體發(fā)生1 m位移的過程中，作用在物體上大小為1 N的力對物體做的功一定為1 J

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分） 如圖所示，質(zhì)量m1＝0.1 kg，電阻R1＝0.3 Ω，長度l＝0.4 m的導(dǎo)體棒ab橫放在U形金屬框架上．框架質(zhì)量m2＝0.2 kg，放在絕緣水平面上，與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2. 相距0.4 m的MM′、NN′相互平行，電阻不計且足夠長．電阻R2＝0.1Ω的MN垂直于MM′.整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B＝0.5 T．垂直于ab施加F＝2 N的水平恒力，ab從靜止開始無摩擦地運動，始終與MM′、NN′保持良好接觸．當ab運動到某處時，框架開始運動．設(shè)框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10 m/s2.

(1)求框架開始運動時ab速度v的大��；
(2)從ab開始運動到框架開始運動的過程中，MN上產(chǎn)生的熱量Q＝0.1 J，求該過程ab位移x的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，兩物塊A、B并排靜置于高h=0.80m的光滑水平桌面上，物塊的質(zhì)量均為M=0.60kg。一顆質(zhì)量m=0.10kg的子彈C以v0=100m/s的水平速度從左面射入A，子彈射穿A后接著射入B并留在B中，此時A、B都沒有離開桌面。已知物塊A的長度為0.27m，A離開桌面后，落地點到桌邊的水平距離s=2.0m。設(shè)子彈在物塊A、B 中穿行時受到的阻力大小相等，g取10m/s2。(平拋過程中物塊看成質(zhì)點)求：

（1）物塊A和物塊B離開桌面時速度的大小分別是多少；
（2）子彈在物塊B中打入的深度；
（3）若使子彈在物塊B中穿行時物塊B未離開桌面，則物塊B到桌邊的最小初始距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（19分）如圖所示，正方形單匝均勻線框abcd邊長L=0.4m，每邊電阻相等，總電阻R=0.5Ω。一根足夠長的絕緣輕質(zhì)細線跨過兩個輕質(zhì)光滑定滑輪，一端連接正方形線框，另一端連接絕緣物體P，物體P放在一個光滑的足夠長的固定斜面上，斜面傾角θ=30°，斜面上方的細線與斜面平行。在正方形線框正下方有一有界的勻強磁場，上邊界I和下邊界II都水平，兩邊界之間距離也是L=0.4m。磁場方向水平且垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度大小B=0.5T。現(xiàn)讓正方形線框的cd邊距上邊界I的正上方高度h=0.9m的位置由靜止釋放，且線框在運動過程中始終與磁場垂直，cd邊始終保持水平，物體P始終在斜面上運動，線框剛好能以v=3m/s的速度進入并勻速通過磁場區(qū)域。釋放前細線繃緊，重力加速度 g=10m/s2，不計空氣阻力。

(1) 線框的cd邊在勻強磁場中運動的過程中，c、d 間的電壓是多大？
(2) 線框的質(zhì)量m1和物體P的質(zhì)量m2分別是多大？
(3) 在cd邊剛進入磁場時，給線框施加一個豎直向下的拉力F使線框以進入磁場前的加速度勻加速通過磁場區(qū)域，在此過程中，力F做功W =0.23J，求正方形線框cd邊產(chǎn)生的焦耳熱是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，質(zhì)量為M的平板小車靜止在光滑的水平地面上，小車左端放一個質(zhì)量為m的木塊，小車的右端固定一個輕質(zhì)彈簧．現(xiàn)給木塊一個水平向右的瞬時沖量I，木塊便沿小車向右滑行，在與彈簧作用后又沿原路返回，并且恰好能到達小車的左端．試求：

①木塊返回到小車左端時小車的動能；
②彈簧獲得的最大彈性勢能．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(18分)如圖所示，質(zhì)量M=4kg的滑板B靜止放在光滑水平面上，滑板右端固定一根輕質(zhì) 彈簧，彈簧的自由端C到滑板左端的距離L=0.5m，可視為質(zhì)點的小木塊A質(zhì)量m=1kg，原來靜止于滑板的左端，滑板與木塊A之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2．當滑板B受水平向左恒力F=14N作用時間t后，撤去F，這時木塊A恰好到達彈簧自由端C處，此后運動過程中彈簧的最大壓縮量為s=5cm．g取10m/s2．  
求：

（1）水平恒力F的作用時間t；
（2）木塊A壓縮彈簧過程中彈簧的最大彈性勢能；
（3）當小木塊A脫離彈簧且系統(tǒng)達到穩(wěn)定后，整個運動過程中系統(tǒng)所產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示為某同學設(shè)計的節(jié)能運輸系統(tǒng)．斜面軌道的傾角為37°，木箱與軌道之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.25.設(shè)計要求：木箱在軌道頂端時，自動裝貨裝置將質(zhì)量m＝2.8kg的貨物裝入木箱，木箱載著貨物沿軌道無初速滑下，當輕彈簧被壓縮至最短時，自動裝貨裝置立刻將貨物卸下，然后木箱恰好被彈回到軌道頂端，接著再重復(fù)上述過程．若g取10 m/s2，sin37°＝0.6 ，cos37°＝0.8.求：滿足設(shè)計要求的木箱質(zhì)量．

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