如圖所示，光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點(diǎn)，BC右端連接內(nèi)壁光滑、半徑為r的細(xì)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(jìn)入管口C端時(shí)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(shí)彈簧的彈性勢能為EP。求

（1）小球達(dá)到B點(diǎn)時(shí)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）

試題分析：（1）由機(jī)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(shí)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 
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（20）導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動可以從宏觀和微觀兩個角度來認(rèn)識。如圖所示，固定于水平面的U形導(dǎo)線框處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，金屬直導(dǎo)線MN在與其垂直的水平恒力F的作用下，在導(dǎo)線框上以速度v做勻速運(yùn)動，速度v與恒力F方向相同，導(dǎo)線MN始終與導(dǎo)線框形成閉合電路，已知導(dǎo)線MN電阻為R，其長度L，恰好等于平行軌道間距，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，忽略摩擦阻力和導(dǎo)線框的電阻。

（1）通過公式推導(dǎo)驗(yàn)證：在時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)對導(dǎo)線MN所做的功W等于電路獲得的電能，也等于導(dǎo)線MN中產(chǎn)生的焦耳熱Q。
（2）若導(dǎo)線的質(zhì)量m=8.0g，長度L=0.1m，感應(yīng)電流I=1.0A，假設(shè)一個原子貢獻(xiàn)1個自由電子，計(jì)算導(dǎo)線MN中電子沿導(dǎo)線長度方向定向移動的平均速率v（下表中列出了一些你可能用到的數(shù)據(jù)）。

（3）經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為，金屬的電阻源于定向運(yùn)動自由電子和金屬離子（金屬原子失去電子后剩余部分）的碰撞，展開你想象的翅膀，給出一個合理的自由電子運(yùn)動模型：在此基礎(chǔ)上，求出導(dǎo)線MN中金屬離子對一個自由電子沿導(dǎo)線長度方向的平均作用力的表達(dá)式。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，使質(zhì)量為m=1.00kg的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖所示．O為第一個點(diǎn)，A、B、C為從合適位置開始選取連續(xù)點(diǎn)中的三個點(diǎn)．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80m/s2，那么：

（1）根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點(diǎn)到______點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；
（2）從O點(diǎn)到（1）問中所取的點(diǎn)，重物重力勢能的減少量△Ep=______J，動能增加量△Ek=______J（結(jié)果取三位有效數(shù)字）；
（3）若測出紙帶上所有各點(diǎn)到O點(diǎn)之間的距離，根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v及物體下落的高度h，則以
v2
2
為縱軸，以h為橫軸畫出的圖象是圖中的______．

（4）實(shí)驗(yàn)中對于使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，下面說法正確的是：______
A．應(yīng)先釋放紙帶后接通電源
B．應(yīng)先接通電源后釋放紙帶
C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源為直流電源
D．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源為交流電源．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，傾角為θ＝30°、足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L1＝0.4m，B1＝5T的勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面向上。一質(zhì)量m＝1.6kg的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，其電阻r＝1Ω。金屬導(dǎo)軌上端連接右側(cè)電路，R1＝1Ω，R2＝1.5Ω。R2兩端通過細(xì)導(dǎo)線連接質(zhì)量M＝0.6kg的正方形金屬框cdef，每根細(xì)導(dǎo)線能承受的最大拉力Fm=3.6N，正方形邊長L2＝0.2 m，每條邊電阻r0=1Ω，金屬框處在一方向垂直紙面向里、B2＝3T的勻強(qiáng)磁場中。現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，不計(jì)其他電阻及滑輪摩擦，取g=10m/s2。求：

（1）電鍵S斷開時(shí)棒ab下滑過程中的最大速度vm；
（2）電鍵S閉合，細(xì)導(dǎo)線剛好被拉斷時(shí)棒ab的速度v；
（3）若電鍵S閉合后，從棒ab釋放到細(xì)導(dǎo)線被拉斷的過程中棒ab上產(chǎn)生的電熱Q=2J，此過程中棒ab下滑的高度h。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（9分）如圖所示，可看成質(zhì)點(diǎn)的A物體疊放在上表面光滑的B物體上，一起以v0的速度沿光滑的水平軌道勻速運(yùn)動，與靜止在同一光滑水平軌道上的木板C發(fā)生完全非彈性碰撞，B、C的上表面相平且B、C不粘連，A滑上C后恰好能到達(dá)C板的最右端，已知A、B、C質(zhì)量均相等，木板C長為L，求

①A物體的最終速度
②A在木板C上滑行的時(shí)間

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖甲，質(zhì)量為m的小木塊左端與輕彈簧相連，彈簧的另一端與固定在足夠大的光滑水平桌面上的擋板相連，木塊的右端與一輕細(xì)線連接，細(xì)線繞過光滑的質(zhì)量不計(jì)的輕滑輪，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。在下列情況中彈簧均處于彈性限度內(nèi)，不計(jì)空氣阻力及線的形變，重力加速度為g。

（1）圖甲中，在線的另一端施加一豎直向下的大小為F的恒力，木塊離開初始位置O由靜止開始向右運(yùn)動，彈簧開始發(fā)生伸長形變，已知木塊過P點(diǎn)時(shí)，速度大小為v，O、P兩點(diǎn)間距離為s。求木塊拉至P點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能；
（2）如果在線的另一端不是施加恒力，而是懸掛一個質(zhì)量為M的物塊，如圖乙所示，木塊也從初始位置O由靜止開始向右運(yùn)動，求當(dāng)木塊通過P點(diǎn)時(shí)的速度大小。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如上圖所示，足夠長且電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，間距為L=0.5m，一勻強(qiáng)磁場B=0.2T垂直穿過導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端M與P間連接阻值為R＝0.40Ω的電阻，質(zhì)量為m＝0.01kg、 電阻不計(jì)的金屬棒ab垂直緊貼在導(dǎo)軌上．現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑，經(jīng)過一段時(shí)間金屬棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),這段時(shí)間內(nèi)通過R的電量0.3C，則在這一過程中（ ）(g=10m/s2 ）
A．安培力最大值為0.05N，
B．這段時(shí)間內(nèi)下降的高度1.2m
C．重力最大功率為0.1w
D．電阻產(chǎn)生的焦耳熱為0.04J

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

（多選題）將一長木板靜止放在光滑的水平面上，如下圖甲所示，一個小鉛塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以水平初速度v0由木板左端向右滑動，到達(dá)右端時(shí)恰能與木板保持相對靜止�，F(xiàn)將木板分成A和B兩段，使B的長度和質(zhì)量均為A的2倍，并緊挨著放在原水平面上，讓小鉛塊仍以初速度v0由木塊A的左端開始向右滑動，如圖乙所示。若小鉛塊相對滑動過程中所受的摩擦力始終不變，則下列有關(guān)說法正確的是(　　)
A．小鉛塊將從木板B的右端飛離木板
B．小鉛塊滑到木板B的右端前就與木板B保持相對靜止
C．甲、乙兩圖所示的過程中產(chǎn)生的熱量相等
D．圖甲所示的過程產(chǎn)生的熱量大于圖乙所示的過程產(chǎn)生的熱量

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一輕質(zhì)彈簧固定于水平地面上，一質(zhì)量為的小球自距地面高為處自由下落到彈簧上端，并將彈簧壓縮，小球速度達(dá)到最大的位置離地面高度為，到達(dá)的最低點(diǎn)離地面的高度為。若換成一質(zhì)量為（）的小球從高處自由下落至同一彈簧上端，速度達(dá)到最大的位置離地面高度為，到達(dá)的最低點(diǎn)離地面的高度為，則
A．，B．，
C．，D．，

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同步練習(xí)冊答案