【題目】如圖所示，質(zhì)量M= 4 kg的滑板B靜止放在光滑水平面上，滑板右端固定一根輕質(zhì)彈簧，彈簧的自由端C到滑板左端的距離L =0.5 m，可視為質(zhì)點(diǎn)的小木塊A質(zhì)量m = 1 kg,原來靜止于滑板的左端，滑板與木塊A之間的動摩擦因數(shù)=0.2.用水平恒力向左拉滑板B，F(xiàn)= 14 N, 作用時(shí)間t后撤去F，這時(shí)木塊A恰好到達(dá)彈簧自由端C處，此后運(yùn)動過程中彈簧的最大壓縮量為x=5cm. g取10 m/s2.求：

(1)水平恒力F的作用時(shí)間

(2)木塊A壓縮彈簧過程中彈簧的最大彈性勢能；

(3)當(dāng)小木塊A脫離彈簧且系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定后，整個(gè)運(yùn)動過程中系統(tǒng)所產(chǎn)生的熱量。

【答案】（1）1s；（2）0.3J；（3）1.4J

【解析】（1）木塊A和滑板B均向左做勻加速直線運(yùn)動，由牛頓第二定律得：

根據(jù)題意有：sB-sA=L，即 aBt2 aAt2＝L
代入數(shù)據(jù)得：t=1s
（2）1秒末木塊A和滑板B的速度分別為：vA=aAt=2m/s，vB=aBt=3m/s
當(dāng)木塊A和滑板B的速度相同時(shí)，彈簧壓縮量最大，具有最大彈性勢能．
根據(jù)動量守恒定律有mvA+MvB=（m+M）v
由能的轉(zhuǎn)化與守恒得：

代入數(shù)據(jù)求得最大彈性是能EP=0.3J
（3）二者同速之后，設(shè)木塊相對木板向左運(yùn)動離開彈簧后系統(tǒng)又能達(dá)到共同速度v′，相對木板向左滑動距離為s，有
mvA+MvB＝(m+M)v/，解得：v=v′
由能的轉(zhuǎn)化與守恒，EP=μmgs得，s=0.15m
由于x+L＞s且s＞x，故假設(shè)成立
整個(gè)過程系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為Q=μmg（L+s+x）=1.4J

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】根據(jù)單擺周期公式可以通過實(shí)驗(yàn)測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋鐖D所示，將細(xì)線的上端固定在鐵架臺上，下端系一小鋼球，就做成了單擺．

①用游標(biāo)卡尺測量小鋼球直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為________mm.

②以下是實(shí)驗(yàn)過程中的一些做法，其中正確的有________．

A．?dāng)[線要選擇細(xì)些的、伸縮性小些的，并且盡量長一些

B．?dāng)[球盡量選擇質(zhì)量大些、體積小些的

C．為了使擺的周期大一些，以方便測量，開始時(shí)拉開擺球，使擺線相距平衡位置有較大的角度

D．拉開擺球，使擺線偏離平衡位置不大于5°，在釋放擺球的同時(shí)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)擺球回到開始位置時(shí)停止計(jì)時(shí)，此時(shí)間間隔Δt即為單擺周期T

E．拉開擺球，使擺線偏離平衡位置不大于5°，釋放擺球，當(dāng)擺球振動穩(wěn)定后，從平衡位置開始計(jì)時(shí)，記下擺球做50次全振動所用的時(shí)間Δt，則單擺周期

③如果某同學(xué)測得的值偏小，可能的原因是________．

A．誤將擺線長當(dāng)作擺長

B．測擺線線長時(shí)將擺線拉得過緊

C．?dāng)[動過程中懸掛點(diǎn)松動了

D．實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動計(jì)為50次

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】A、B兩種放射性元素，原來都靜止在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向如圖所示，其中一個(gè)放出粒子，另一個(gè)放出粒子， 與粒子的運(yùn)動方向跟磁場方向垂直，圖中a、b、c、d分別表示粒子， 粒子以及兩個(gè)剩余核的運(yùn)動軌跡，則下列判斷正確的是

A. a為粒子軌跡，c為粒子軌跡

B. b為粒子軌跡，c為粒子軌跡

C. a為粒子軌跡，d為粒子軌跡

D. a為粒子軌跡，d為粒子軌跡

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】以下關(guān)于物理學(xué)史說法正確的是（　�。�

A. 亞里士多德認(rèn)為輕、重物體下落一樣快

B. 伽利略創(chuàng)造了邏輯推理與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的研究方法

C. 卡文迪許測定了萬有引力常量

D. 牛頓提出了廣義相對論

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

①下面列舉了幾個(gè)操作步驟：

A. 按照圖示的裝置安裝儀器；

B. 將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的6V直流輸出端上；

C. 先釋放懸掛紙帶的夾子，再接通電源開關(guān)打出一條紙帶；

D. 測量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離；

E. 根據(jù)測量結(jié)果計(jì)算重錘下落過程減少的重力勢能是否等于增加的動能。

上述步驟中操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E有_______________

②已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間=9.80m／s2。實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)得到的一條點(diǎn)跡清晰的完整紙帶如圖（b）所示。紙帶上的第一個(gè)點(diǎn)記為O，另選連續(xù)的三個(gè)點(diǎn)A、B、C進(jìn)行測量，圖中給出了這三個(gè)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離hA=70.99cm、hB=78.57cm和hC=86.59cm的值，已知所用重錘質(zhì)量為0.30kg。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

該同學(xué)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，研究OB段對應(yīng)的下落過程機(jī)械能是否守恒：

重力勢能減少量為_________J，動能增加量為__________J

根據(jù)計(jì)算結(jié)果可得到結(jié)論：___________________________

③在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是大于重錘動能的增加，其原因主要是：在重錘下落過程存在著阻力的作用。

請你根據(jù)紙帶上的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，估測在本次試驗(yàn)下落過程中重錘受到的阻力f與重錘重力G的比值：_________（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是 （ ）

A. 靜止或做勻速直線運(yùn)動的物體，一定不受外力作用

B. 當(dāng)物體的速度等于零時(shí)，物體一定不受外力作用

C. 當(dāng)物體的速度發(fā)生變化時(shí)，物體一定受到了外力作用

D. 當(dāng)物體受到的合外力為零時(shí)，物體一定做勻速直線運(yùn)動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示，一光滑桿固定在底座上，構(gòu)成支架，放置在水平地面上，光滑桿沿豎直方向，一輕彈簧套在光滑桿上，彈簧的勁度系數(shù)為k。一套在桿上的圓環(huán)從彈簧上端某處由靜止釋放，接觸彈簧后，將彈簧壓縮，彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)。重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。取圓環(huán)剛接觸彈簧時(shí)的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O，取豎直向下為正方向，建立x軸。

（1）在圓環(huán)壓縮彈簧的過程中，圓環(huán)的加速度為a，位移為x，在圖2中定性畫出a隨x變化關(guān)系的圖象；

（2）結(jié)合（1）中圖象所圍“面積”的物理意義，論證當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)的加速度大小大于重力加速度大小；

（3）我們知道，以圓環(huán)、地球、彈簧組成的系統(tǒng)，動能、彈性勢能和重力勢能的總和保持不變。如果把彈性勢能和重力勢能的和稱為系統(tǒng)的勢能，并規(guī)定圓環(huán)處在平衡位置（此處圓環(huán)重力與彈簧彈力相等）時(shí)系統(tǒng)的勢能為零，請根據(jù)“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”，求圓環(huán)運(yùn)動到平衡位置下方距平衡位置距離為d時(shí)系統(tǒng)的勢能。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根長直導(dǎo)線豎直平行固定放置，且與水平固定放置的光滑絕緣桿MN分別交于c、d兩點(diǎn)，點(diǎn)o是cd的中點(diǎn)，桿MN上a、b兩點(diǎn)關(guān)于o點(diǎn)對稱。兩導(dǎo)線均通有大小相等、方向向上的電流，已知長直導(dǎo)線在周圍某點(diǎn)產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流成正比、與該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離成反比。一帶正電的小球穿在桿上，以初速度v0從a點(diǎn)出發(fā)沿桿運(yùn)動到b點(diǎn)。在a、b、o三點(diǎn)桿對小球的支持力大小分別為Fa、Fb、Fo。下列說法可能正確的是

A.

B.

C. 小球一直做勻速直線運(yùn)動

D. 小球先做加速運(yùn)動后做減速運(yùn)動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（18）利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻。要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差。

（1）應(yīng)該選擇的實(shí)驗(yàn)電路是圖中的________（選項(xiàng)“甲”或“乙”）。

（2）現(xiàn)有電流表（0—0.6A），開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及以下器材：

A.電壓表（0—15V）

B.電壓表（0—3V）

C.滑動變阻器（0—50Ω）

D.滑動變阻器（0—500Ω）

實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用________，滑動變阻器應(yīng)選用__________（選填相應(yīng)器材前的字母）。

（3）某同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點(diǎn)已經(jīng)標(biāo)在圖2的坐標(biāo)紙上，請標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點(diǎn)，并畫出U-I圖線。

（4）根據(jù)（3）中所畫圖線可得出干電池的電動勢E=____V，內(nèi)電阻r=_____。

（5）實(shí)驗(yàn)中，隨著滑動變阻器滑片的移動，電壓表的示數(shù)U以及干電池的輸出功率P都會發(fā)生變化，圖3的各示意圖中正確反映P—U關(guān)系的是____

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