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．

解析試題分析：方法一、對上滑和下滑整個過程運用動能定理，彈簧彈力在整個過程中不做功，最終只有貨物重力做功和摩擦力做功，設(shè)木箱的質(zhì)量為，下滑的總高度為，全過程用動能定理有

代入數(shù)據(jù)解得：．
方法二、在下滑過程中，木箱和貨物的重力勢能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能以及摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，上滑過程和下滑過程彈性勢能相等．設(shè)木箱沿軌道下滑的最大距離為L，彈簧被壓縮至最短時的彈性勢能為，根據(jù)能量守恒定律：
在木箱與貨物一起向下滑到卸貨過程中，則有：

卸下貨后，木箱被彈回軌道頂端，有
聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得： 
考點：本題主要考查運用功能關(guān)系、能量守恒定律分析和解決物理問題的能力．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

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 。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（8分） 如圖所示，在勻強電場中，電荷量q＝5.0×10－10 C的負電荷，由a點移到b點和由a點移到c點，靜電力做功都是4.0×10－8 J．已知a、b、c三點的連線組成直角三角形，ab＝20 cm，∠a＝37°，∠c＝90°，(sin37°=0.6  cos37°=0.8)求：

(1)a、b兩點的電勢差；
(2)勻強電場的場強大小和方向．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

物體在萬有引力場中具有的勢能叫做引力勢能。取兩物體相距無窮遠時的引力勢能為零，一個質(zhì)量為的質(zhì)點距離質(zhì)量為M0­的引力源中心為時。其引力勢能（式中G為引力常數(shù)）�，F(xiàn)有一顆質(zhì)量為的人造地球衛(wèi)星以圓形軌道環(huán)繞地球飛行，由于受高空稀薄空氣的阻力作用，衛(wèi)星的圓軌道半徑從緩慢減小到。已知地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，求此過程中衛(wèi)星克服空氣阻力做功。（用m、R、g、、表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）如圖所示為一組未知方向的勻強電場的電場線，將帶電荷量為的點電荷由A點沿水平線移至B點，克服靜電力做了的功，已知A、B間的距離為。

（1）試求A、B兩點間的電勢差UAB ；
（2）若A點的電勢為，試求B點的電勢；
（3）試求該勻強電場的大小E并判斷其方向。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（17分）如圖所示，質(zhì)量為m=1kg的小物塊輕輕放在水平勻速運動的傳送帶上的P點，隨傳送帶運動到A點后水平拋出，小物塊恰好無碰撞的沿圓弧切線從B點進入豎直光滑圓孤軌道下滑。B、C為圓弧的兩端點，其連線水平。已知圓弧半徑R=1.0m圓弧對應(yīng)圓心角θ=1060，軌道最低點為O，A點距水平面的高度h=0.8m。小物塊離開C點后恰能無碰撞的沿固定斜面向上運動，0.8s后經(jīng)過D點，物塊與斜面間的滑動摩擦因數(shù)為μ=1/3（g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8）試求：

（1）小物塊離開A點的水平初速度v1
（2）小物塊第一次通過O點時對O點的壓力
（3）斜面上CD間的距離

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖甲所示，質(zhì)量不計的彈簧豎直固定在水平面上，t＝0時刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點，然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復(fù)．通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測出這一過程彈簧彈力F隨時間t變化的圖象如圖乙所示，則（　�。�

A．t1時刻小球動能最大
B．t2時刻小球動能最大
C．t2～t3這段時間內(nèi)，小球的動能先增加后減少
D．t2～t3這段時間內(nèi)，小球增加的動能等于彈簧減少的彈性勢能

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

質(zhì)量為m的小球，以速度v斜向上拋離高為H的桌面，如圖．取桌面為零勢面，那么小球經(jīng)過離地高度為h的A點時所具有的機械能是

A．+mg(H-h)B．mgH+
C．D．mgH

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示一輕質(zhì)彈簧下端懸掛一質(zhì)量為m的小球，用手托著，使彈簧處于原長，放手后，彈簧被拉至最大形變過程中，下列說法正確的是（　�。�

A．小球先失重后超重
B．小球機械能守恒
C．小球所受的重力做的功大于彈簧的彈力對小球所做的功
D．彈簧被拉至最大形變時，彈簧的彈性勢能、小球的重力勢能之和最大

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