(16分)如圖所示,質(zhì)量分別為M、m的兩物塊A、B通過一輕質(zhì)彈簧連接,B足夠長(zhǎng)、放置在水平面上,所有接觸面均光滑。彈簧開始時(shí)處于原長(zhǎng),運(yùn)動(dòng)過程中始終處在彈性限度內(nèi)。在物塊A上施加一個(gè)水平恒力F,A、B從靜止開始運(yùn)動(dòng),彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)A、B速度分別為、。

(1)求物塊A加速度為零時(shí),物塊B的加速度;
(2)求彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),物塊B移動(dòng)的距離;
(3)試分析:在彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)前,彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)兩物塊速度之間的關(guān)系?簡(jiǎn)要說明理由。

(1)  (2) (3)速度相等時(shí),彈勢(shì)能最大
因?yàn)樗俣认氲葧r(shí),A、B相距最遠(yuǎn),彈簧長(zhǎng)度最大,彈性勢(shì)能最大。

解析試題分析:(1)A物塊加速度為零
KX=F
對(duì)物塊B

所以
(2)當(dāng)彈簧處于自然長(zhǎng)時(shí),物塊A、B位移相同
對(duì)整個(gè)系統(tǒng)用功能關(guān)系
解得:
(3)速度相等時(shí),彈勢(shì)能最大
因?yàn)樗俣认氲葧r(shí),A、B相距最遠(yuǎn),彈簧長(zhǎng)度最大,彈性勢(shì)能最大。
考點(diǎn):本題考查牛頓第二定律、功能關(guān)系

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(14 分)有一質(zhì)量為m=2kg的小球穿在長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m的輕桿頂部,輕桿與水平方向成θ=37°角。

(1)若由靜止釋放小球,t=1s后小球到達(dá)輕桿底端,則小球到達(dá)桿底時(shí)它所受重力的功率為多少?
(2)小球與輕桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多少?
(3)若在豎直平面內(nèi)給小球施加一個(gè)垂直于輕桿方向的恒力F,由靜止釋放小球后保持它的加速度大小a=1m/s2,且沿桿向下運(yùn)動(dòng),則這樣的恒力F的大小為多少?(g=l0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

某塑料球成型機(jī)工作時(shí).可以噴出速度v0=10m/s的塑料小球,已知噴出的每個(gè)小球的質(zhì)量m=1.0×10-4kg,并且在噴出時(shí)已帶了q= -1.0×10-4C的電荷量。如圖所示,小球從噴口飛出后,先滑過長(zhǎng)為d=1.5m的水平光滑的絕緣軌道,而后又滑過半徑為R=0.4m的圓弧形豎立的光滑絕緣軌道并從某處飛出。今在水平軌道上加上水平向右的場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),小球?qū)⑶『脧膱A弧軌道的最高點(diǎn)M處水平飛出;若再在圓形軌道區(qū)域加上垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后,小球?qū)⑶『没^圓弧軌道上與圓心等高的N點(diǎn),最后落入放在地面上接地良好的金屬容器內(nèi),g取10m/s2,求:

(1)所加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E多大?
(2)所加磁感應(yīng)強(qiáng)度B多大?在此種情況下,小球經(jīng)過M點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(14分)在一絕緣支架上,固定著一個(gè)帶正電的小球A,A又通過一長(zhǎng)為10cm的絕緣細(xì)繩連著另一個(gè)帶負(fù)電的小球B,B的質(zhì)量為0.1kg,電荷量為×10-6C,如圖所示,將小球B緩緩拉離豎直位置,當(dāng)繩與豎直方向的夾角為60°時(shí),將其由靜止釋放,小球B將在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).已知釋放瞬間繩剛好張緊,但無(wú)張力. g取10m/s2.求

(1)小球A的帶電荷量;
(2)釋放瞬間小球B的加速度大小;
(3)小球B運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)繩的拉力.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(16分)固定光滑斜面與地面成一定傾角,一物體在平行斜面向上的拉力作用下向上運(yùn)動(dòng),拉力F和物體速度v隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示,取重力加速度g=10m/s2.求物體的質(zhì)量及斜面與地面間的夾角θ.

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水平放置的平行金屬框架L=0.2m,質(zhì)量為0.1kg的金屬棒ab放在框架上,并且與框架的兩個(gè)邊垂直。整個(gè)裝置放于方向豎直向下、B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,如圖所示。金屬棒ab在F=2N的水平向右的恒力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)。電路中除外,其他電阻、摩擦阻力均不考慮。求:

① ab速度是5m/s時(shí),棒的加速度是多大?
② 當(dāng)ab棒達(dá)到最大速度后,撤去外力F此后感應(yīng)電流還能產(chǎn)生多少熱量?

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如圖所示,質(zhì)量為m=0.2kg的小物體放在光滑的圓弧上端,圓弧半徑R=55cm,下端接一長(zhǎng)為1m的水平軌道AB,最后通過極小圓弧與傾角=37°的斜面相接,已知物體與水平面和斜面軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.1,將物體無(wú)初速度釋放,求:

(1)物體第一次滑到圓弧底端A時(shí)對(duì)圓弧的壓力為多少?
(2)物體第一次滑到水平軌道與右側(cè)斜面軌道交接處B時(shí)的速度大小
(3)物體第一次滑上右側(cè)斜軌道的最大高度(取g=10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6)

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(12分)如圖所示,光滑曲面的下端有一水平傳送帶,傳送帶正以4 m/s的速度運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方向如圖所示.一個(gè)質(zhì)量為2 kg的物體(物體可以視為質(zhì)點(diǎn)),從h="1.8" m高處由靜止沿曲面下滑,物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,若傳送帶足夠長(zhǎng),取g="10" m/s²。試求:

(1)物體由靜止開始下滑到A處的速度?
(2)物體從A處向左運(yùn)動(dòng)的最大位移?
(3)物體從A處向左運(yùn)動(dòng)到最大位移處的過程中,物體與傳送帶組成的系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦熱為多少?
(4)物體隨傳送帶向右運(yùn)動(dòng),最后沿斜面上滑的最大高度h′為多少?

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