【題目】如下圖所示，在傾角為30°的光滑斜面體上，一勁度系數(shù)為k＝200N/m的輕質(zhì)彈簧一端連接固定擋板C，另一端連接一質(zhì)量為m＝4kg的物體A，一輕細(xì)繩通過定滑輪，一端系在物體A上，另一端與質(zhì)量也為m的物體B相連，細(xì)繩與斜面平行，斜面足夠長(zhǎng)，用手托住物體B使細(xì)繩剛好沒有拉力，然后由靜止釋放，物體B不會(huì)碰到地面，重力加速度g＝10m/s2，求：

(1)釋放B的瞬間，彈簧的壓縮量和A與B的共同加速度；

(2)物體A的最大速度大小vm；

(3)將物體B改換成物體C，其他條件不變， A向上只能運(yùn)動(dòng)到彈簧原長(zhǎng)，求物體C的質(zhì)量M

【答案】（1）5m/s2 ；(2) 1 m/s；（3）1kg

【解析】

（1）由胡克定律，得：

設(shè)繩子拉力T,由牛頓第二定律，得：

解得

（2）當(dāng)A、B物體的加速度為0時(shí)，速度最大，設(shè)此時(shí)拉力,彈簧伸長(zhǎng)量，則

由平衡條件，得:

解得

由開始運(yùn)動(dòng)到達(dá)到最大速度過程，彈性勢(shì)能不變，由能量守恒定律，得

解得

（3）彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),彈簧彈性勢(shì)能減少：

由能量守恒定律，得：

解得 M=1kg

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：

【題目】粗略和精確測(cè)量某電阻元件的電阻阻值。

(1)用多用電表粗略測(cè)量。選用“×100”倍率的電阻擋測(cè)量，發(fā)現(xiàn)多用電表指針從左向右的偏轉(zhuǎn)角度過大，因此需要選擇_______（選填“×10”或“×1k”）倍率的電阻擋，并重新電阻調(diào)零后再測(cè)量，測(cè)量結(jié)果如圖所示，則該電阻元件的電阻為_______Ω。

(2)精確測(cè)量。供選擇的器材有：

A．電流表A1（量程0.6A，內(nèi)阻r1約為10Ω）

B．電流表A2（量程60mA，內(nèi)阻r2約為20Ω）

C．電流表A3（量程20mA，內(nèi)阻r3=30Ω）

D．電壓表V（量程15V，內(nèi)阻r4約為3kΩ）

E．定值電阻Ro=100Ω

F．滑動(dòng)變阻器R1，最大阻值為5Ω，額定電流1A

G．滑動(dòng)變阻器R2，最大阻值為10Ω，額定電流0.2A

H．電源E，電動(dòng)勢(shì)為4V，內(nèi)阻不計(jì)

I．開關(guān)S及導(dǎo)線若干

①為減小測(cè)量誤差，測(cè)量時(shí)電表示數(shù)不能小于其量程的，并實(shí)驗(yàn)要求電表示數(shù)變化范圍較大。除請(qǐng)器材H和I外，還需選用的實(shí)驗(yàn)器材是：_________________（選填器材前對(duì)應(yīng)的字母序號(hào)）。

②根據(jù)你選擇的實(shí)驗(yàn)器材，請(qǐng)?jiān)谔摼�框內(nèi)畫出精確測(cè)量該電阻元件電阻阻值的最佳電路圖，并標(biāo)明器材的字母代號(hào)________________ 。

③測(cè)量后計(jì)算該電阻元件電阻阻值的公式是Rx=______________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，小明設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)，將一長(zhǎng)為的氣墊導(dǎo)軌固定在一平臺(tái)上，將一寬度為的遮光條固定在滑塊上，經(jīng)測(cè)量可知遮光條和滑塊的總質(zhì)量為，氣墊導(dǎo)軌的頂端到平臺(tái)的高度為，將一質(zhì)量為的鉤碼通過質(zhì)量不計(jì)的細(xì)線與滑塊相連，并跨過圖甲中的摩擦不計(jì)的定滑輪；將一光電門固定在氣墊導(dǎo)軌上，光電門到頂端的距離為。將滑塊由氣墊導(dǎo)軌的頂端靜止釋放，滑塊沿氣墊導(dǎo)軌下滑，經(jīng)測(cè)量遮光條的擋光時(shí)間為，重力加速度用表示。請(qǐng)回答下列問題：

(1)上述過程中滑塊和鉤碼的重力勢(shì)能減少了_________________，滑塊和鉤碼的動(dòng)能增加了_________________，如果在誤差允許的范圍內(nèi)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，則關(guān)于的表達(dá)式為_________________；

(2)小明進(jìn)行了多次操作，并將每次測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表中：

1

2

3

4

5

0.600

0.800

1.000

1.200

1.400

1.48

1.95

2.41

2.92

3.39

建立如圖乙所示的坐標(biāo)系，請(qǐng)根據(jù)圖表中的數(shù)據(jù)作出相應(yīng)的函數(shù)圖線_________________，并由圖像求出該直線斜率的大小為_________________ 。（保留3位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用如圖甲所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象。閉合開關(guān)S，用頻率為v的光照射光電管時(shí)發(fā)生了光電效應(yīng)。圖乙是該光電管發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率v的關(guān)系圖像，圖線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為，與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為，下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A. 普朗克常量為

B. 斷開開關(guān)S后，電流表G的示數(shù)不為零

C. 僅增加照射光的強(qiáng)度，光電子的最大初動(dòng)能將增大

D. 保持照射光強(qiáng)度不變，僅提高照射光頻率，電流表G的示數(shù)保持不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】最近，臺(tái)風(fēng)“山竹”的出現(xiàn)引起多地暴雨，致使高速公路上的司機(jī)難以看清前方道路，嚴(yán)重影響道路交通安全。某高速公路同一直線車道上同向勻速行駛的轎車和貨車，其速度大小分別為v1＝40 m／s，v2＝25 m／s，轎車在與貨車距離x0＝22 m時(shí)才發(fā)現(xiàn)前方有貨車，若此時(shí)轎車立即剎車，則轎車要經(jīng)過x＝160 m才能停下來(lái)。兩車可視為質(zhì)點(diǎn)。

（1）若轎車剎車時(shí)貨車仍以速度v2勻速行駛，通過計(jì)算分析兩車是否會(huì)相撞；

（2）若轎車在剎車的同時(shí)給貨車發(fā)信號(hào)，貨車司機(jī)經(jīng)t0＝2s收到信號(hào)并立即以大小為a2

＝5 m／s2的加速度加速行駛，通過計(jì)算分析兩車是否會(huì)相撞。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】放在粗糙水平地面上質(zhì)量為0.8kg的物體受到水平拉力的作用，在0~6s內(nèi)其速度與時(shí)間的關(guān)系圖象和該拉力的功率與時(shí)間的關(guān)系圖象分別如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是

A. 0~6s內(nèi)拉力做的功為140J

B. 物體在0~2s內(nèi)所受的拉力為4N

C. 物體與粗糙水平地面的動(dòng)摩擦因素為0.5

D. 合外力在0~6s內(nèi)做的功與0~2s內(nèi)做的功相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在傾角為30°的足夠長(zhǎng)的光滑斜面AB的A處連接一粗糙水平面OA，OA長(zhǎng)為4 m。有一質(zhì)量為m的滑塊，從O處由靜止開始受一水平向右的力F作用。F只在水平面上按圖乙所示的規(guī)律變化�；瑝K與OA間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.25，g取10 m/s2，試求：

(1)滑塊運(yùn)動(dòng)到A處的速度大小；

(2)不計(jì)滑塊在A處的速率變化，滑塊沖上斜面AB的長(zhǎng)度是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子，在D處沿圖示方向以一定的速度射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．結(jié)果離子正好從距A點(diǎn)為d的小孔C沿垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，此電場(chǎng)方向與AC平行且向上，最后離子打在G處，而G處距A點(diǎn)2d(AG⊥AC)．不計(jì)離子重力，離子運(yùn)動(dòng)軌跡在紙面內(nèi)．求：

（1）此離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r；

（2）離子從D處運(yùn)動(dòng)到G處所需的時(shí)間；

（3）離子到達(dá)G處時(shí)的動(dòng)能

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】當(dāng)前我國(guó)“高鐵”事業(yè)發(fā)展迅猛．假設(shè)一輛高速列車在機(jī)車牽引力和恒定阻力作用下，在水平軌道上由靜止開始啟動(dòng)，其圖象如圖所示，已知在0～t1時(shí)間內(nèi)為過原點(diǎn)的傾斜直線，t1時(shí)刻達(dá)到額定功率P，此后保持功率P不變，在t3時(shí)刻達(dá)到最大速度v3，以后勻速運(yùn)動(dòng)．下列判斷正確的是（ ）

A.從0至t3時(shí)間內(nèi)，列車一直勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B.t2時(shí)刻的加速度大于t1時(shí)刻的加速度

C.在t3時(shí)刻以后，機(jī)車的牽引力為零

D.該列車所受的恒定阻力大小為

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