（10分）如圖甲，在水平地面上固定一傾角為θ的光滑斜面，一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端，整根彈簧處于自然狀態(tài)。一質(zhì)量為m的滑塊從距離彈簧上端為s0處?kù)o止釋放，設(shè)滑塊與彈簧接觸過(guò)程沒(méi)有機(jī)械能損失，彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，重力加速度大小為g。

（1）求滑塊從靜止釋放到與彈簧上端接觸瞬間所經(jīng)歷的時(shí)間t1
（2）若滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中最大速度大小為vm，求滑塊從靜止釋放到速度大小為vm過(guò)程中彈簧的彈力所做的功W；
（3）從滑塊靜止釋放瞬間開(kāi)始計(jì)時(shí)，請(qǐng)?jiān)谝覉D中畫出滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中速度與時(shí)間關(guān)系v-t圖象。圖中橫坐標(biāo)軸上的t1、t2及t3分別表示滑塊第一次與彈簧上端接觸、第一次速度達(dá)到最大值及第一次速度減為零的時(shí)刻，縱坐標(biāo)軸上的v1為滑塊在t1時(shí)刻的速度大小，vm是題中所指的物理量。（本小題不要求寫出計(jì)算過(guò)程）

（1）（2）（3）

解析試題分析：（1）沿斜面滑塊先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有：
mgsinθ=ma
s0=at²/2
所以，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t=
（2）當(dāng)滑塊速度最大時(shí)，力平衡：mgsinθ=kx
滑塊下滑到最大速度的過(guò)程中，運(yùn)用動(dòng)能定理：

所以，彈簧的彈力做功：
（3）加速度就是曲線的斜率。如圖所示，在第一段內(nèi)，滑塊做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；在第二段內(nèi)，做加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)。在第三段內(nèi)，做加速度逐漸增大的變減速直線運(yùn)動(dòng)。

考點(diǎn)：本題考查牛頓第二定律的綜合問(wèn)題，涉及彈簧，斜面和圖象等問(wèn)題。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（19分）如圖裝置中繩子質(zhì)量，滑輪質(zhì)量及摩擦均不計(jì)，兩物體質(zhì)量分別為m1=m，m2=4m，m1下端通過(guò)勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧與地面相連。

①系統(tǒng)靜止時(shí)彈簧處于什么狀態(tài)？形變量Δx為多少？
②用手托住m2，讓m1靜止在彈簧上，繩子繃直，但無(wú)拉力，然后放手，m1、m2會(huì)上下做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，求：m1、m2運(yùn)動(dòng)的最大速度分別為多大？
③在②問(wèn)的情況下，當(dāng)m2下降到最低點(diǎn)，m1上升到最高點(diǎn)時(shí)，求：此時(shí)m1、m2的加速度的大小各為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，一光滑絕緣圓管軌道位于豎直平面內(nèi)，半徑為0.2m。以圓管圓心O為原點(diǎn)，在環(huán)面內(nèi)建立平面直角坐標(biāo)系xOy，在第四象限加一豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其他象限加垂直于環(huán)面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶電量為+1.0C、質(zhì)量為0.1kg的小球（直徑略小于圓管直徑），從x坐標(biāo)軸上的b點(diǎn)由靜止釋放，小球剛好能順時(shí)針沿圓管軌道做圓周運(yùn)動(dòng)。（重力加速度g取10m/s2）

（1）求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E；
（2）若第二次到達(dá)最高點(diǎn)a時(shí)，小球?qū)壍狼『脽o(wú)壓力，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B ；
（3）求小球第三次到達(dá)最高點(diǎn)a時(shí)對(duì)圓管的壓力。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（14分）光滑水平桌面上有一輕彈簧，用質(zhì)量m＝0.4 kg的小物塊將彈簧緩慢壓縮,釋放后物塊從A點(diǎn)水平拋出, 恰好由P點(diǎn)沿切線進(jìn)入光滑圓弧軌道MNP，已知其圓弧軌道為半徑R＝0.8 m的圓環(huán)剪去了左上角135°的圓弧，P點(diǎn)到桌面的豎直距離也是R，MN為豎直直徑，g＝10 m/s2，不計(jì)空氣阻力。求：

(1)物塊離開(kāi)彈簧時(shí)的速度大小;
(2)物塊在N點(diǎn)對(duì)圓弧軌道的壓力.(結(jié)果可用根式表示)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示,將質(zhì)量為m="1" kg的小物塊放在長(zhǎng)為L(zhǎng)="1.5" m的小車左端，車的上表面粗糙，物塊與車上表面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，直徑d="1.8" m的光滑半圓形軌道固定在水平面上且直徑MON豎直，車的上表面和軌道最低點(diǎn)高度相同，為h="0.65" m，開(kāi)始車和物塊一起以10 m/s的初速度在光滑水平面上向右運(yùn)動(dòng),車碰到軌道后立即停止運(yùn)動(dòng)，取g="10" m/s2，求：

(1)小物塊剛進(jìn)入半圓軌道時(shí)對(duì)軌道的壓力；
(2)小物塊落地點(diǎn)距車左端的水平距離。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

靜止在水平面上的A、B兩個(gè)物體通過(guò)一根拉直的輕繩相連，如圖．輕繩長(zhǎng)L＝1m，承受的最大拉力為8N．A的質(zhì)量m1=2kg，B的質(zhì)量m2=8kg．A、B與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2．現(xiàn)用一逐漸增大的水平力F作用在B上，使A、B向右運(yùn)動(dòng)．當(dāng)F增大到某一值時(shí)，輕繩剛好被拉斷（g=10m/s2）．求：

（1）繩剛被拉斷時(shí)F的大�。�
（2）若繩剛被拉斷時(shí)，A、B的速度為2m/s，保持此時(shí)的F大小不變，當(dāng)A靜止時(shí)，A、B間的距離．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的1/4光滑圓弧軌道，半徑為R，OB沿豎直方向，B處切線水平，圓弧軌道上端A點(diǎn)距地面高度為H，質(zhì)量為m的小球從A點(diǎn)由靜止釋放，最后落在地面C點(diǎn)處，不計(jì)空氣阻力，求：

（1）小球剛運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力是多少?
（2）小球落地點(diǎn)C到B的水平距離S為多少?
（3）比值R/H為多少時(shí)，小球落地點(diǎn)C與B的水平距離S最遠(yuǎn)?該水平距離的最大值是多少（用H表示）?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，水平放置的平行金屬板A和B的距離為d，它們的右端安放著垂直于金屬板的靶MN，現(xiàn)在A、B板上加上如圖乙所示的方波形電壓，電壓的正向值為U0，反向電壓值為，且每隔T/2變向1次�，F(xiàn)將質(zhì)量為m的帶正電，且電荷量為q的粒子束從AB的中點(diǎn)O以平行于金屬板的方向OO′射入，設(shè)粒子能全部打在靶上而且所有粒子在A、B間的飛行時(shí)間均為T。不計(jì)重力的影響，試問(wèn)：

（1）定性分析在t=0時(shí)刻從O點(diǎn)進(jìn)入的粒子，在垂直于金屬板的方向上的運(yùn)動(dòng)情況。
（2）在距靶MN的中心O′點(diǎn)多遠(yuǎn)的范圍內(nèi)有粒子擊中？
（3）要使粒子能全部打在靶MN上，電壓U0的數(shù)值應(yīng)滿足什么條件？(寫出U0、m、d、q、T的關(guān)系式即可)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，水平光滑絕緣軌道MN的左端有一固定絕緣擋板，軌道所在空間存在水平向左、E＝4×102N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一個(gè)質(zhì)量m＝0.2kg、帶電荷量q＝5.0×10－5C的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），從軌道上與擋板相距x1＝0.2m的P點(diǎn)由靜止釋放，滑塊在電場(chǎng)力作用下向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)滑塊與擋板碰撞后滑塊沿軌道向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到與擋板相距x2＝0.1m的Q點(diǎn)，滑塊第一次速度減為零。若滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電荷量始終保持不變，求：

（1）滑塊由靜止釋放時(shí)的加速度大小a；
（2）滑塊從P點(diǎn)第一次達(dá)到擋板時(shí)的速度大小v；
（3）滑塊與擋板第一次碰撞的過(guò)程中損失的機(jī)械能ΔE。

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