（19分）如圖裝置中繩子質(zhì)量，滑輪質(zhì)量及摩擦均不計，兩物體質(zhì)量分別為m1=m，m2=4m，m1下端通過勁度系數(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，但無拉力，然后放手，m1、m2會上下做簡諧振動，求：m1、m2運動的最大速度分別為多大？
③在②問的情況下，當(dāng)m2下降到最低點，m1上升到最高點時，求：此時m1、m2的加速度的大小各為多少？

①彈簧處于拉伸狀態(tài)      ②    ③a1=g  a2=g/2

解析試題分析：①彈簧處于拉伸狀態(tài)
對            （ 2分）
對              （2分）
           （1分）
②當(dāng)速度最大時，兩者加速度都等于
此時彈簧被拉長△x        （1分）
由機械能守恒：
       （4分）[
又
                  （2分）
③根據(jù)簡諧運動的對稱性，此時、的加速度大小與剛釋放時的加速度大小相等，設(shè)為、，繩子的拉力為，則
           （2分）
     （2分）
又（1分），
可解得   a1=g  a2=g/2        （2分）
考點：本題考查功能關(guān)系和牛頓定律應(yīng)用。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(19分)如圖甲所示，表面絕緣、傾角q=30°的斜面固定在水平地面上，斜面的頂端固定有彈性擋板，擋板垂直于斜面，并與斜面底邊平行。斜面所在空間有一寬度D=0.40m的勻強磁場區(qū)域，其邊界與斜面底邊平行，磁場方向垂直斜面向上，磁場上邊界到擋板的距離s=0.55m。一個質(zhì)量m=0.10kg、總電阻R=0.25W的單匝矩形閉合金屬框abcd，放在斜面的底端，其中ab邊與斜面底邊重合，ab邊長L=0.50m。從t=0時刻開始，線框在垂直cd邊沿斜面向上大小恒定的拉力作用下，從靜止開始運動，當(dāng)線框的ab邊離開磁場區(qū)域時撤去拉力，線框繼續(xù)向上運動，并與擋板發(fā)生碰撞，碰撞過程的時間可忽略不計，且沒有機械能損失。線框向上運動過程中速度與時間的關(guān)系如圖乙所示。已知線框在整個運動過程中始終未脫離斜面，且保持ab邊與斜面底邊平行，線框與斜面之間的動摩擦因數(shù)m=/3，重力加速度g取10 m/s2。

(1)求線框受到的拉力F的大小；
(2)求勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大��；
(3)已知線框向下運動通過磁場區(qū)域過程中的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足v＝v0-(式中v0為線框向下運動ab邊剛進(jìn)入磁場時的速度大小，x為線框ab邊進(jìn)入磁場后對磁場上邊界的位移大小)，求線框在斜面上運動的整個過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

質(zhì)量為5kg的物體放置在粗糙的水平桌面上，與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.2。（g＝10m/s2）
⑴如果給它一個水平向右的初速度，求它沿桌面滑行的加速度大小與方向。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖1所示，質(zhì)量m=1.0kg的物塊，在水平向右、大小F = 5.0N的恒力作用下，沿足夠長的粗糙水平面由靜止開始運動。在運動過程中，空氣對物塊的阻力沿水平方向向左，其大小f空=kv，k為比例系數(shù)，f空隨時間t變化的關(guān)系如圖2所示。g取10m/s2。

（1）求物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ；
（2）估算物塊運動的最大速度vm；
（3）估算比例系數(shù)k。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖所示，水平固定的平行金屬導(dǎo)軌（電阻不計），間距為l，置于磁感強度為B、方向垂直導(dǎo)軌所在平面的勻強磁場中，導(dǎo)軌左側(cè)接有一阻值為R的電阻和電容為C的電容器。一根與導(dǎo)軌接觸良好的金屬導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m，阻值為r。導(dǎo)體棒在平行于軌道平面且與導(dǎo)體棒垂直的恒力F的作用下由靜止開始向右運動。

（1）若開關(guān)S與電阻相連接，當(dāng)位移為x時，導(dǎo)體棒的速度為v。求此過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量以及F作用的時間？
（2）若開關(guān)S與電容器相連接，求經(jīng)過時間t導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量是多少？（電容器未被擊穿）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

質(zhì)量為M、長為L的桿水平放置，桿兩端A、B系著長為3L的不可伸長且光滑的柔軟輕繩，繩上套著一質(zhì)量為m的小鐵環(huán)．已知重力加速度為g.不計空氣影響．

(1)現(xiàn)讓桿和環(huán)均靜止懸掛在空中，如圖甲，求繩中拉力的大��；
(2)若桿與環(huán)保持相對靜止，在空中沿AB方向水平向右做勻加速直線運動，此時環(huán)恰好懸于A端的正下方，如圖乙所示．
①求此狀態(tài)下桿的加速度大小a；
②為保持這種狀態(tài)需在桿上施加一個多大的外力？方向如何？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）如圖所示是一個模擬風(fēng)洞中的實驗，空氣壓縮機在風(fēng)洞可形成豎直向上的均勻氣流。將一質(zhì)量m=2kg的圓球套在與水平面成37°角的細(xì)直桿上，直桿固定不動，球內(nèi)壁與桿間動摩擦因數(shù)μ=0.5，將此裝置置于風(fēng)洞中，氣流可對球施加豎直向上的恒力F，某時刻由靜止釋放小球，經(jīng)t=1s，小球通過的位移為S=0.5m．取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

（1）求小球運動的加速度大��；
（2）求恒力F的大小；
（3）求運動1s內(nèi)，小球機械能的變化量ΔE；

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

放在水平地面上的一物塊，受到方向不變的水平推力F的作用，力F的大小與時間t的關(guān)系和物塊速度v與時間t的關(guān)系如圖所示．重力加速度g＝10 m/s2.求：

(1)物塊在運動過程中受到的滑動摩擦力大��；
(2)物塊在3～6 s中的加速度大��；
(3)物塊與地面間的動摩擦因數(shù)．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（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處靜止釋放，設(shè)滑塊與彈簧接觸過程沒有機械能損失，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)歷的時間t1
（2）若滑塊在沿斜面向下運動的整個過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過程中彈簧的彈力所做的功W；
（3）從滑塊靜止釋放瞬間開始計時，請在乙圖中畫出滑塊在沿斜面向下運動的整個過程中速度與時間關(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刻，縱坐標(biāo)軸上的v1為滑塊在t1時刻的速度大小，vm是題中所指的物理量。（本小題不要求寫出計算過程）

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