【題目】如圖所示，一足夠長的透氣圓筒豎直固定在地面上，筒中有一勁度系數(shù)為k的輕彈簧，其下端固定，上端連接一質(zhì)量為m的薄滑塊，圓筒內(nèi)壁涂有一層新型智能材料——ER流體，它對薄滑塊的阻力可調(diào)節(jié)。開始薄滑塊靜止，ER流體對其限力為0，彈簧的長度為L，現(xiàn)有一質(zhì)量也為m的物體從距地面2L處自由落下，與溥滑塊碰撞后粘在一起向下運(yùn)動為使薄滑塊恰好做勻減速運(yùn)動且下移距離為時其速度減為0，ER流體對薄滑塊的阻力必須隨薄滑塊下移而適當(dāng)變化，以薄滑塊初始位置處為原點(diǎn)，向下為正方向建立Ox軸，不計空氣阻力，重力加速度為g。

(1)求ER流體對薄滑塊的阻力Ff隨位置坐標(biāo)x變化的函數(shù)關(guān)系式

(2)在薄滑塊速度第一次減為0的瞬間，通過調(diào)節(jié)使之后ER流體對運(yùn)動的薄滑塊阻力大小恒為λmg，若此后薄滑塊仍能向上運(yùn)動，求λ的取值范圍。

(3)在薄滑塊速度第一次減為0的瞬間，通過調(diào)節(jié)使之后ER流體對運(yùn)動的薄滑塊阻力大小恒為λmg，若此后薄滑塊向上運(yùn)動一段距離后停止運(yùn)動不再下降，求A的最小值。

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

(1)設(shè)滑塊靜止時彈簧壓縮量為，則有：

設(shè)物體下落與滑塊相碰前的速度大小為，由動能定理得：

設(shè)碰后二者粘在一起的共同速度為，由動量守恒定律得：

滑塊下移的距離為時，由運(yùn)動學(xué)公式得：

由牛頓第二定律得：

解得 ；

(2)滑塊能向上運(yùn)動，則有

解得：；

(3)當(dāng)滑塊向上運(yùn)動時，若規(guī)定向上為滑塊和物體所受合力的正方向，則合力：

作出F-x圖象如圖所示：

由數(shù)學(xué)知識可得滑塊停止運(yùn)動的位置坐標(biāo)

滑塊停止運(yùn)動不再下降的條件是：

解得：。

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，兩個寬度均為L的勻強(qiáng)磁場垂直于光滑水平桌面，方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等．高為L上底和下底長度分別為L和2L的等腰梯形金屬框水平放置，現(xiàn)使其勻速向右穿過磁場區(qū)域，速度垂直梯形底邊，從圖示位置開始x=0，以逆時針方向為電流的正方向，下列四幅圖中能夠反映線框中電流Ⅰ隨金屬框向右移動距離x關(guān)系的是( )

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4：1，R1為阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻，R1為定值電阻，電壓表和電流表均為理想交流電表。原線圈所接電壓u隨時間t按正弦規(guī)律變化，如圖乙所示。下列說法正確的是

A. 變壓器的輸入功率與輸出功率之比為4：1

B. 變壓器原、副線圈中的電流之比為4：1

C. u隨t變化的規(guī)律為u=51im50πtV(式中各物理量均為國際單位制)

D. 若熱敏電阻Rt的溫度升高，則電壓表的示數(shù)不變，電流表的示數(shù)變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗中，

（1）為了能明顯地觀察到感應(yīng)電流，請在右圖中用實(shí)線代替導(dǎo)線，補(bǔ)充完成實(shí)驗電路。

（2）電路正確連接，閉合開關(guān)后，能產(chǎn)生感應(yīng)電流的做法有：

方法一：_______________

方法二：________________。

這些做法都能產(chǎn)生感應(yīng)電流，其本質(zhì)原因是：________________。

（3）將原線圈插在副線圈中，閉合開關(guān)的瞬間，副線圈中感應(yīng)電流與原線圈中電流的繞行方向_______（填“相同”或“相反”），若此瞬間檢流計的指針向右偏轉(zhuǎn)，則可使檢流計指針向右偏轉(zhuǎn)的其他做法有____________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，電阻不計，導(dǎo)軌間距為L，電阻R1、R2并聯(lián)后接在導(dǎo)軌左端。整個區(qū)域內(nèi)存在垂直軌道平面向下的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為m，電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。自t=0時刻起，在一水平向右的外力F作用下金屬棒由靜止開始做加速度a=0.4m/s2的勻加速運(yùn)動。（已知L＝1m，m＝1kg，R1＝0.3，R2＝0.6，r＝0.3，B＝0.5T）。求：

（1）t=0.5s時，通過金屬棒MN的電流I r和金屬棒的熱功率Pr；

（2）0~0.5s內(nèi)，通過電阻R1的電量q；

（3）通過分析、計算，在圖B.中畫出0~1s內(nèi)F隨時間t變化的圖像。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，電場和磁場相互垂直。在電磁場區(qū)域中，有一個豎直放置的光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有一個帶正電的小球。O點(diǎn)為圓環(huán)的圓心，a、b、c為圓環(huán)上的三個點(diǎn)，a點(diǎn)為最高點(diǎn)，c點(diǎn)為最低點(diǎn)，Ob沿水平方向。已知小球所受電場力與重力大小相等。現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點(diǎn)由靜止釋放。下列判斷正確的是（ ）

A．當(dāng)小球運(yùn)動到bc中點(diǎn)時，洛侖茲力最大

B．當(dāng)小球運(yùn)動到c點(diǎn)時，洛侖茲力最大

C．小球從a點(diǎn)到b點(diǎn)，重力勢能減小，電勢能增大

D．小球從b點(diǎn)運(yùn)動到c點(diǎn)，電勢能增大，動能先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑的水平桌面上放置一質(zhì)量M=4 kg、長L=0.6m的長木板B，質(zhì)量m=1kg的小木塊A(可看成質(zhì)點(diǎn))放在長木板的左端，開始A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)�，F(xiàn)有一個與A完全相同的小木塊C從長木板右側(cè)以v0=6m／s的初速度沖向長木板，碰后以v1=2m／s的速度被反向彈回(碰撞時間極短)，最終小木塊A恰好不滑落長木板。重力加速度g=10rn／s2。求：

(1)碰后瞬間長木板B的速度；

(2)小木塊A與長木板間的動摩擦因數(shù)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中，x軸上的N點(diǎn)到O點(diǎn)的距離是12cm，虛線NP與x軸負(fù)向的夾角是30°．第Ⅰ象限內(nèi)NP的上方有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T，第Ⅳ象限內(nèi)有勻強(qiáng)電場，方向沿y軸正向．將一質(zhì)量m＝8×10﹣10 kg、電荷量q＝1×10﹣4 C帶正電粒子，從電場中M（12，﹣8）點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)電場加速后從N點(diǎn)進(jìn)入磁場，又從y軸上P點(diǎn)穿出磁場．不計粒子重力，取π＝3，求：

（1）粒子在磁場中運(yùn)動的速度v；

（2）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E；

（3）粒子從M點(diǎn)到P點(diǎn)運(yùn)動的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一平行板電容器的A、B兩極板與一電壓恒定的電源相連，極板水平放置，極板間距為d，兩極板間有一個質(zhì)量為m的帶電粒子靜止于P點(diǎn)。下列說法正確的是

A. 帶電粒子帶負(fù)電

B. 若僅將A板稍微向上移動一定距離，則帶電粒子仍將保持靜止

C. 若僅將兩極板各繞其中點(diǎn)快速順時針轉(zhuǎn)過一定小角度后，則粒子將向左做直線運(yùn)動

D. 若斷開電源并將B板稍向右移動一定距離，則帶電粒子將向上做直線運(yùn)動

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