【題目】如圖所示，質(zhì)量為 m＝1 kg的長方體金屬滑塊夾在豎直擋板 M、N 之間，M、N與金屬滑塊間動摩擦因數(shù)均為 μ＝0.2，金屬滑塊與一勁度系數(shù)為k＝200N/m的輕彈簧相連接，輕彈簧下端固定，擋板M固定不動，擋板N與一智能調(diào)節(jié)裝置相連接(調(diào)整擋板與滑塊間的壓力)。起初滑塊靜止，擋板與滑塊間的壓力為0.現(xiàn)有一質(zhì)量也為m的物體從距滑塊L＝20 cm處自由落下，與滑塊瞬間完成碰撞后粘在一起向下運(yùn)動。為保證滑塊下滑過程中做勻減速運(yùn)動，且下移距離為l＝10 cm時速度減為0，擋板對滑塊的壓力需隨滑塊下移而變化，不計(jì)空氣阻力，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。g 取10 m/s2，求：

(1)下落物體與滑塊碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能；

(2)當(dāng)滑塊下移距離為d＝5 cm時擋板對滑塊壓力的大小；

(3)已知彈簧的彈性勢能的表達(dá)式為Ep＝kx2(式中k為彈簧勁度系數(shù)，x為彈簧的伸長或壓縮量)，求滑塊速度減為零的過程中，擋板對滑塊的摩擦力所做的功。

【答案】(1) 1J (2) 25N (3) -1J

【解析】(1)設(shè)物體與滑塊碰撞前瞬間速度為v0，對物體下落過程由機(jī)械能守恒定律得

設(shè)碰后共同速度為v1，由動量守恒定律得

根據(jù)能量守恒定律，下落物體與滑塊碰撞過程中損失的機(jī)械能

上式聯(lián)立數(shù)據(jù)帶入得J。

(2)設(shè)滑塊下移時加速度為a，由運(yùn)動學(xué)公式得

起初滑塊靜止時，有

當(dāng)滑塊下移距離為cm時

彈簧的彈力

對其受力分析如下圖所示，由牛頓第二定律得

滑動摩擦力

解得N。

(3)由功能關(guān)系可得

解得J。

答：(1)下落物體與滑塊碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能是1J；

(2)當(dāng)滑塊下移距離為d=5cm時擋板對滑塊壓力的大小是25N；

(3)滑塊速度減為零的過程中,擋板對滑塊的摩擦力所做的功是-1J。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長的光滑水平軌道，左側(cè)軌道間距為0.4m，右側(cè)軌道間距為0.2m�？臻g存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.2T。質(zhì)量均為0.01kg的金屬M、N垂直導(dǎo)軌放置在軌道上，開始時金屬棒M、N均保持靜止，現(xiàn)使金屬棒M以5m/s的速度向右運(yùn)動，兩金屬棒在運(yùn)動過程中始終相互平行且與導(dǎo)軌保持良好接觸，M棒總在寬軌上運(yùn)動，N棒總在窄軌上運(yùn)動。已知兩金屬棒接入電路的總電阻為，軌道電阻不計(jì)， ，下列說法正確的是（ ）

A. M、N棒在相對運(yùn)動過程中，回路內(nèi)產(chǎn)生順時針方向的電流（俯視）

B. M、N棒最后都以2.5m/s的速度向右勻速運(yùn)動

C. 從開始到最終勻速運(yùn)動電路中產(chǎn)生的焦耳熱為

D. 在兩棒整個的運(yùn)動過程中，金屬棒M、N在水平導(dǎo)軌間掃過的面積之差為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根不可伸長的細(xì)繩A、B端分別固定在水平天花板上，O端系有一質(zhì)量m＝kg的物體，ABO組成一邊長為L＝5m的正三角形．物體受到方向水平向左的風(fēng)力作用，繩BO能承受的最大拉力Fm＝20N，繩AO不會被拉斷，取g＝10m/s2.

(1) 水平風(fēng)力F1＝5N時，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，求繩BO中的拉力大小FB；

(2) 水平風(fēng)力為F2時，繩BO剛好被拉斷，求F2和繩BO拉斷時物體的加速度大小a；

(3) 在(2)的情況下，求物體運(yùn)動過程中的最大速度vm和物體運(yùn)動到最高點(diǎn)時與初始位置的高度差h.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一摩托車在豎直的圓軌道內(nèi)側(cè)做勻速圓周運(yùn)動，人和車的總質(zhì)量為m，軌道半徑為R，車經(jīng)最高點(diǎn)時發(fā)動機(jī)功率為P0、車對軌道的壓力為mg。設(shè)軌道對摩托車的阻力與車對軌道的壓力成正比，則( )

A. 車經(jīng)最低點(diǎn)時對軌道的壓力為mg

B. 車運(yùn)動過程中發(fā)動機(jī)的功率一直不變

C. 車經(jīng)最低點(diǎn)時發(fā)動機(jī)功率為3P0

D. 車從最高點(diǎn)經(jīng)半圓軌道到最低點(diǎn)的過程中，人和車重力做功的功率不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】氘核和氚核()結(jié)合成氦核()的核反應(yīng)方程如下：，要發(fā)生這樣的核反應(yīng)，需要將反應(yīng)物質(zhì)的溫度加熱到幾百萬開爾文．式中17.6 MeV是核反應(yīng)中________(填“放出”或“吸收”)的能量，核反應(yīng)后生成物的總質(zhì)量比核反應(yīng)前物質(zhì)的總質(zhì)量________(填“增加”或“減少”)了________kg.

【答案】 放出 減少 3.1×10－29

【解析】氘核和氚核結(jié)合成氦核的核反應(yīng)是聚變反應(yīng)，聚變反應(yīng)放出能量，發(fā)生質(zhì)量虧損，減少的質(zhì)量

【題型】填空題
【結(jié)束】
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【題目】兩物塊A、B用輕彈簧相連，質(zhì)量均為m＝2 kg，初始時彈簧處于原長，A、B兩物塊都以v＝6 m/s的速度在光滑的水平面上運(yùn)動，質(zhì)量為M＝4 kg的物塊C靜止在前方，如圖所示，B與C碰撞后二者會粘在一起運(yùn)動．

①當(dāng)彈簧彈性勢能最大時，物塊A的速度v1為多大？

②系統(tǒng)運(yùn)動過程中彈簧可以獲得的最大彈性勢能為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示,一次訓(xùn)練中，運(yùn)動員腰部系著不可伸長的繩拖著質(zhì)量m=11 kg的輪胎從靜止開始沿著筆直的跑道加速奔跑，繩與水平跑道的夾角是37°，5 s后拖繩從輪胎上脫落，輪胎運(yùn)動的圖象如圖乙所示，不計(jì)空氣阻力，已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g取10 m/s2，則下列說法正確的是

A. 輪胎與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2

B. 拉力F的大小為55 N

C. 在0～5s內(nèi)，輪胎克服摩擦力做功為1375 J

D. 在6 s末，摩擦力的瞬時功率大小為275 W

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖(a)所示，理想變壓器原副線圈匝數(shù)比n1 : n2 = 55 : 4，原線圈接有交流電流表A1，副線圈電路接有交流電壓表V、交流電流表A2、滑動變阻器R等，所有電表都是理想電表，二極管D正向電阻為零，反向電阻無窮大，燈泡L的阻值恒定。原線圈接入的交流電壓的變化規(guī)律如圖(b)所示，則下列說法正確的是

A. 交流電壓表V的讀數(shù)為

B. 燈泡L兩端電壓的有效值為

C. 當(dāng)滑動變阻器的觸頭P向上滑動時，電流表A2示數(shù)減小，A1示數(shù)增大

D. 由圖（b）可知交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的角速度為rad/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一本質(zhì)量分布均勻的大字典置于水平桌面上，字典總質(zhì)量M=1.5kg，寬L=16cm，高H=6cm．一張白紙（質(zhì)量和厚度均可忽略不計(jì)，頁面大于字典頁面）夾在字典最深處，白紙離桌面的高度h=2cm．假設(shè)字典中同一頁紙上的壓力分布均勻，白紙上、下表面與字典書頁之間的動摩擦因數(shù)均為μ1，字典與桌面之間的動摩擦因數(shù)為μ2，且各接觸面的最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力，重力加速度g取10m/s2。

（1）水平向右拉動白紙，要使字典能被拖動，求μ1與μ2滿足的關(guān)系；

（2）若μ1=0.25，μ2=0.4，求將白紙從字典中水平向右抽出拉力至少做的功W。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B兩點(diǎn)表示一定質(zhì)量的理想氣體的兩個狀態(tài)，當(dāng)氣體自狀態(tài)A變化到狀態(tài)B時_____

A.氣體分子的速率分布曲線發(fā)生變化

B.單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)目增多

C.有可能經(jīng)過體積減小的過程

D.外界必然對氣體做正功

E.氣體必然從外界吸熱

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