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如圖(12)所示，擋板P固定在足夠高的水平桌面上，小物塊A和B大小可忽略，它們分別帶有+QA和+QB的電荷量，質量分別為mA和mB。兩物塊由絕緣的輕彈簧相連，一不可伸長的輕繩跨過滑輪，一端與B連接，另一端連接一輕質小鉤.整個裝置處于場強為E、方向水平向左的勻強電場中。A、B開始時靜止，已知彈簧的勁度系數為k，不計一切摩擦及A、B間的庫侖力，A、B所帶電荷量保持不變，B不會碰到滑輪。

（1）若在小鉤上掛一質量為M的物塊C并由靜止釋放，可使物塊A對擋板P的壓力恰為零，但不會離開P，求物塊C下降的最大距離；

（2）若C的質量改為2M，則當A剛離開擋板P時，B的速度多大？

(1)  (2)


解析:

（1）開始時彈簧形變量為，

由平衡條件：        ………………… ①（3分）

設當A剛離開檔板時彈簧的形變量為：

由：        …………………………②  （3分）

故C下降的最大距離為：      ………………………………③（ 2分）

由①～③式可解得        ……………………………… ④（2分）

（2）由能量守恒定律可知：C下落h過程中，C重力勢能的減少量等于B的電勢能的增量和彈簧彈性勢能的增量以及系統(tǒng)動能的增量之和

當C的質量為M時：      ……………………⑤（3分）

當C的質量為2M時，設A剛離開擋板時B的速度為V

     ……………………⑥（3分）

由④～⑥式可解得A剛離開P時B的速度為：

        …………………………………⑦（2分）

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

精英家教網（1）圖所示的電路，ab、cd、ef、gh四根導線中有一根是斷的，其它三根導線及電源、電阻R1、R2、電鍵S都是好的，為了查出哪根導線斷了，在電鍵S閉合的情況下，某同學準備將多用表的紅表筆固定接在電源的正極a，再將黑表筆先后分別依次接b端、d端和f端，并觀察多用表的示數，測量前該同學應將多用表調至
 
（將選項代號的字母填在橫線上）．
A．歐姆擋        B．直流2.5V擋
C．直流10V擋     D．直流0.5A擋
（2）一只小燈泡，標有“3V 1.5w”字樣．現要描繪小燈泡0～3V的伏安特性曲線．實驗器材有：
A．最大阻值為10Ω的滑動變阻器
B．電動勢為6V、內阻約為1.0Ω的電源
C．量程為0.6A、內阻約為1.0Ω的電流表Al
D．量程為3A、內阻約為0.1Ω的電流表A2
E．量程為3V、內阻約為6kΩ的電壓表Vl
F．量程為15V、內阻約為10kΩ的電壓表V2
G．開關、導線若干
①電壓表應選用
 
；電流表應選用
 
．（將選項代號的字母填在橫線上）
②在該實驗中，設計了如圖12所示的四個電路．為了減小誤差，應選取的電路是
 
（將選項代號的字母填在橫線上）
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③以下是該實驗的操作步驟：
A．將電流表、電壓表、變阻器、小燈泡、電源、開關正確連接成電路．
B．調節(jié)滑動變阻器觸頭的位置，保證閉合開關前使變阻器與小燈泡并聯部分的阻值最大．
C．閉合開關，記下電流表、電壓表的一組示數（U，I），移動變阻器的滑動觸頭，每移動一次記下一組（U，I）值，共測出12組數據．
D．按所測數據，在坐標紙上描點并將各點用直線段連接起來，得出小燈泡的伏安特性曲線．
指出以上步驟中存在錯誤或不妥之處：
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

像打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常見計時儀器，每個光電門都是由激光發(fā)射和接收裝置組成。當有物體從光電門通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間�，F利用如圖11所示裝置設計一個“探究物體運動的加速度與合外力、質量關系”的實驗，圖中NQ是水平桌面、PQ是一端帶有滑輪的長木板，1、2是固定在木板上間距為L的兩個光電門（與之連接的兩個光電計時器沒有畫出）�？梢匝b載鉤碼的小車上固定著用于擋光的窄片K，讓小車從木板的頂端滑下，光電門各自連接的計時器顯示窄片K的擋光時間分別為t1和t2。

（1）在某次測量中，用游標卡尺測量窄片K的寬度，游標卡尺如圖12所示，則窄片K的寬度d=       m（已知L>>d），光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為t1=4.0×10-2s，t2=2.0×10-2s；

（2）用米尺測量兩光電門的間距為L=0.40m，則小車的加速度大小a=           m/s2；

（3）該實驗中，為了把砂和砂桶拉車的力當作小車受的合外力，就必須平衡小車受到的摩擦力，正確的做法是__________；

（4）某位同學通過測量，把砂和砂桶的重量當作小車的合外力F，作出a-F圖線。如圖13中的實線所示。試分析：圖線不通過坐標原點O的原因是                         ；曲線上部彎曲的原因是                  ;為了既能改變拉力F，又保證a-F圖象是直線，可以進行這樣的操作                                        。

 

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科目：高中物理 來源：2011屆北京市海淀區(qū)高三第二學期查漏補缺物理試題B 題型：實驗題

像打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常見計時儀器，每個光電門都是由激光發(fā)射和接收裝置組成。當有物體從光電門通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間�，F利用如圖11所示裝置設計一個“探究物體運動的加速度與合外力、質量關系”的實驗，圖中NQ是水平桌面、PQ是一端帶有滑輪的長木板，1、2是固定在木板上間距為L的兩個光電門（與之連接的兩個光電計時器沒有畫出）。可以裝載鉤碼的小車上固定著用于擋光的窄片K，讓小車從木板的頂端滑下，光電門各自連接的計時器顯示窄片K的擋光時間分別為t1和t2。



（1）在某次測量中，用游標卡尺測量窄片K的寬度，游標卡尺如圖12所示，則窄片K的寬度d=        m（已知L>>d），光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為t1=4.0×10-2s，t2=2.0×10-2s；

（2）用米尺測量兩光電門的間距為L=0.40m，則小車的加速度大小a=            m/s2；
（3）該實驗中，為了把砂和砂桶拉車的力當作小車受的合外力，就必須平衡小車受到的摩擦力，正確的做法是__________；
（4）某位同學通過測量，把砂和砂桶的重量當作小車的合外力F，作出a-F圖線。如圖13中的實線所示。試分析：圖線不通過坐標原點O的原因是                         ；曲線上部彎曲的原因是                   ;為了既能改變拉力F，又保證a-F圖象是直線，可以進行這樣的操作                                        。

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科目：高中物理 來源：2010-2011學年北京市海淀區(qū)高三第二學期查漏補缺物理試題B 題型：實驗題

像打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常見計時儀器，每個光電門都是由激光發(fā)射和接收裝置組成。當有物體從光電門通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間�，F利用如圖11所示裝置設計一個“探究物體運動的加速度與合外力、質量關系”的實驗，圖中NQ是水平桌面、PQ是一端帶有滑輪的長木板，1、2是固定在木板上間距為L的兩個光電門（與之連接的兩個光電計時器沒有畫出）�？梢匝b載鉤碼的小車上固定著用于擋光的窄片K，讓小車從木板的頂端滑下，光電門各自連接的計時器顯示窄片K的擋光時間分別為t1和t2。

（1）在某次測量中，用游標卡尺測量窄片K的寬度，游標卡尺如圖12所示，則窄片K的寬度d=        m（已知L>>d），光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為t1=4.0×10-2s，t2=2.0×10-2s；

（2）用米尺測量兩光電門的間距為L=0.40m，則小車的加速度大小a=            m/s2；

（3）該實驗中，為了把砂和砂桶拉車的力當作小車受的合外力，就必須平衡小車受到的摩擦力，正確的做法是__________；

（4）某位同學通過測量，把砂和砂桶的重量當作小車的合外力F，作出a-F圖線。如圖13中的實線所示。試分析：圖線不通過坐標原點O的原因是                          ；曲線上部彎曲的原因是                   ;為了既能改變拉力F，又保證a-F圖象是直線，可以進行這樣的操作                                         。

 

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科目：高中物理 來源：廣州二模 題型：問答題

（1）圖所示的電路，ab、cd、ef、gh四根導線中有一根是斷的，其它三根導線及電源、電阻R1、R2、電鍵S都是好的，為了查出哪根導線斷了，在電鍵S閉合的情況下，某同學準備將多用表的紅表筆固定接在電源的正極a，再將黑表筆先后分別依次接b端、d端和f端，并觀察多用表的示數，測量前該同學應將多用表調至______（將選項代號的字母填在橫線上）．
A．歐姆擋        B．直流2.5V擋
C．直流10V擋     D．直流0.5A擋
（2）一只小燈泡，標有“3V 1.5w”字樣．現要描繪小燈泡0～3V的伏安特性曲線．實驗器材有：
A．最大阻值為10Ω的滑動變阻器
B．電動勢為6V、內阻約為1.0Ω的電源
C．量程為0.6A、內阻約為1.0Ω的電流表Al
D．量程為3A、內阻約為0.1Ω的電流表A2
E．量程為3V、內阻約為6kΩ的電壓表Vl
F．量程為15V、內阻約為10kΩ的電壓表V2
G．開關、導線若干
①電壓表應選用______；電流表應選用______．（將選項代號的字母填在橫線上）
②在該實驗中，設計了如圖12所示的四個電路．為了減小誤差，應選取的電路是______（將選項代號的字母填在橫線上）

精英家教網

③以下是該實驗的操作步驟：
A．將電流表、電壓表、變阻器、小燈泡、電源、開關正確連接成電路．
B．調節(jié)滑動變阻器觸頭的位置，保證閉合開關前使變阻器與小燈泡并聯部分的阻值最大．
C．閉合開關，記下電流表、電壓表的一組示數（U，I），移動變阻器的滑動觸頭，每移動一次記下一組（U，I）值，共測出12組數據．
D．按所測數據，在坐標紙上描點并將各點用直線段連接起來，得出小燈泡的伏安特性曲線．
指出以上步驟中存在錯誤或不妥之處：______．
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