【題目】如圖所示，在豎直面內(nèi)有一個(gè)光滑弧形軌道，其末端水平，且與處于同一豎直面內(nèi)光滑圓形軌道的最低端相切，并平滑連接。A，B兩滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）用輕細(xì)繩拴接在一起，在它們中間夾住一個(gè)被壓縮的微小輕質(zhì)彈簧。兩滑塊從弧形軌道上的某一高度P點(diǎn)處由靜止滑下，當(dāng)兩滑塊剛滑入圓形軌道最低點(diǎn)時(shí)拴接兩滑塊的繩突然斷開，彈簧迅速將兩滑塊彈開，其中前面的滑塊A沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)恰能通過圓形軌道的最高點(diǎn)，后面的滑塊B恰能返回P點(diǎn)。己知圓形軌道的半徑，滑塊A的質(zhì)量，滑塊B的質(zhì)量，重力加速度g取，空氣阻力可忽略不計(jì)。求：

（1）滑塊A運(yùn)動(dòng)到圓形軌道最高點(diǎn)時(shí)速度的大��；

（2）兩滑塊開始下滑時(shí)距圓形軌道底端的高度h；

（3）彈簧在將兩滑塊彈開的過程中釋放的彈性勢能。

【答案】（1）m/s

（2）0．8 m

（3）4 J

【解析】

試題（1）設(shè)滑塊A恰能通過圓形軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為v2，根據(jù)牛頓第二定律有mAg=mA

v2==m/s

（2）設(shè)滑塊A在圓形軌道最低點(diǎn)被彈出時(shí)的速度大小為v1，對于滑塊A從圓形軌道最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有

mAv12=mAg2R+mAv22

v1=6m/s

設(shè)滑塊A和B運(yùn)動(dòng)到圓形軌道最低點(diǎn)速度大小為v0，對滑塊A和B下滑到圓形軌道最低點(diǎn)的過程，根據(jù)動(dòng)能定理，有（mA+mB）gh=（mA+mB）v02

同理滑塊B在圓形軌道最低點(diǎn)被彈出時(shí)的速度大小也為v0，彈簧將兩滑塊彈開的過程，對于A、B兩滑塊所組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，（mA+mB）v0=mA v1-mBv0

解得：h=0．8 m

（3）設(shè)彈簧將兩滑塊彈開的過程中釋放的彈性勢能為Ep，對于彈開兩滑塊的過程，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有（mA+mB）v02 + Ep=mAv12+mBv02

解得：Ep="4" J

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】2019年1月3日，嫦娥四號月球探測器平穩(wěn)降落在月球背面南極——艾特肯盆地內(nèi)的馮·卡門撞擊坑內(nèi)，震驚了全世界。 嫦娥四號展開的太陽能電池帆板在有光照時(shí)，可以將光能轉(zhuǎn)化為電能，太陽能電池板作為電源，其路端電壓與干路電流的關(guān)系如圖所示，則下列說法正確的是 （ ）

A.該電池板的電動(dòng)勢為2.80V

B.隨著外電路電阻增大，其內(nèi)阻逐漸增大

C.外電路阻值為1kΩ時(shí)電源輸出功率約為3.2W

D.外電路阻值為1kΩ時(shí)電源效率約為36%

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一帶電小球懸掛在平行板電容器內(nèi)部，閉合電鍵S，電容器充電后，細(xì)線與豎直方向夾角為α，則下列說法正確的是（ ）

A. 保持電鍵S閉合，使兩極板稍靠近一些，α將增大

B. 保持電鍵S閉合，將滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)，α將不變

C. 斷開電鍵S，使兩極板稍靠近一些，α將減小

D. 斷開電鍵S，若將細(xì)線燒斷，小球?qū)⒆銮�運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】測定一個(gè)額定電壓UL=2.5V，額定電流約為0.3~0.4A的小燈泡L在正常工作時(shí)的阻值。供選擇的器材有：

A.電流表A1（量程0.6A，內(nèi)阻r1約為0.5Ω）

B.電流表A2（量程30mA，內(nèi)阻r2=30Ω）

C.電流表A3（量程60mA，內(nèi)阻r3約為20Ω）

D.電壓表V（量程15V，內(nèi)阻r4約為15kΩ）

E.定值電阻R0=70Ω

F.滑動(dòng)變阻器R1：0~5Ω，額定電流1A

G.滑動(dòng)變阻器R2：0~1kΩ，額定電流0.2A

H.電源E：電動(dòng)勢為4.5V，內(nèi)阻不計(jì)

I.開關(guān)S及導(dǎo)線若干

(1)測量時(shí)要求電表示數(shù)超過其量程的一半，需選用的實(shí)驗(yàn)器材是________和H、I（選填器材前對應(yīng)的字母序號）。

(2)請?jiān)谔摼�框內(nèi)畫出合適的電路圖（圖中需標(biāo)明所選器材的符號）。

（______）

(3)為保證小燈泡L正常工作，測量時(shí)要讓其中哪一個(gè)電表的示數(shù)調(diào)到多少？________。

(4)測得小燈泡L在正常工作時(shí)的阻值RL=________（用實(shí)際所測物理量表示），并說明公式中各符號（題中已知的除外）的物理意義________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】真空中質(zhì)量為m的帶正電小球由A點(diǎn)無初速自由下落t秒，在t秒末加上豎直向上、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場，再經(jīng)過t秒小球又回到A點(diǎn)。小球電荷量不變且小球從未落地，重力加速度為g。則

A. 整個(gè)過程中小球電勢能變化了

B. 整個(gè)過程中小球速度增量的大小為

C. 從加電場開始到小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)小球動(dòng)能變化了

D. 從A點(diǎn)到最低點(diǎn)小球重力勢能變化了

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，“共享單車”極大地方便了老百姓的出行，某高檔“共享單車”通過變速器調(diào)整鏈條在輪盤和飛輪的掛入位置，改變行駛速度。輪盤和飛輪的齒數(shù)如下表所示：

名稱

輪盤

飛輪

A輪

B輪

C輪

D輪

E輪

齒數(shù)N/個(gè)

48

39

24

18

13

則下列說法正確的是(　　)

A.當(dāng)A輪與C輪組合時(shí)，兩輪的轉(zhuǎn)速之比為1∶1

B.當(dāng)A輪與C輪組合時(shí)，兩輪邊緣上的點(diǎn)的線速度大小之比為1∶2

C.當(dāng)B輪與E輪組合時(shí)，兩輪角速度之比為1∶3

D.當(dāng)B輪與E輪組合時(shí)，兩輪邊緣上的點(diǎn)的向心加速度大小之比為3∶1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，某實(shí)驗(yàn)小組借用“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)使小車在砝碼和托盤的牽引下運(yùn)動(dòng)，以此定量探究細(xì)繩拉力做功與小車速度變化的關(guān)系。

(1)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及配套的電源、導(dǎo)線、紙帶、復(fù)寫紙及如圖所示的器材。若要完成該實(shí)驗(yàn)，必需的實(shí)驗(yàn)器材還有其中的________。

(2)為達(dá)到平衡摩擦力的目的，取下細(xì)繩和托盤，通過調(diào)節(jié)墊片的位置，改變長木板傾斜程度，根據(jù)打出的紙帶判斷小車是否做________運(yùn)動(dòng)。

(3)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行。這樣做的目的是________(填字母代號)。

A.避免小車的運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)生抖動(dòng)

B.可使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)跡清晰

C.可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運(yùn)動(dòng)

D.可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車受的合力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示的矩形區(qū)域abcd內(nèi)存在著如圖乙所示的磁場（包括邊界），規(guī)定磁場方向垂直紙面向里為正，其中bc=2ab=2l，e為bc邊界上的一點(diǎn)，且．重力可忽略不計(jì)的正粒子從d點(diǎn)沿dc方向以初速度v0射入磁場，已知粒子的比荷為k。求：

(1)如果在0時(shí)刻射入磁場的粒子經(jīng)小于半個(gè)周期的時(shí)間從邊界上的e點(diǎn)離開，則磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0應(yīng)為多大？

(2)如果磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，欲使在小于半個(gè)周期的任意時(shí)刻射入磁場的粒子均不能由ad邊離開磁場，則磁場的變化周期T0應(yīng)滿足什么條件？

(3)如果磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，在bc邊的右側(cè)加一垂直bc邊向左的勻強(qiáng)電場，0時(shí)刻射入磁場的粒子剛好經(jīng)過T0垂直bc邊離開磁場，經(jīng)過一段時(shí)間又從a點(diǎn)離開磁場區(qū)域，則電場強(qiáng)度E以及粒子在電場中的路程x分別為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(1)小明準(zhǔn)備將電流表G改裝成電壓表，需要測量電流表的內(nèi)阻，他采用如圖（a）所示的電路，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①連接好電路，閉合開關(guān)前，滑塊變阻器的滑片應(yīng)置于_____（填“a”或“b”）端附近。

②閉合，斷開，調(diào)節(jié)使電流表G滿偏。

③閉合，保持阻值不變，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表G的指針指到滿刻度的，讀出電阻箱示數(shù)，則測得電流表G的內(nèi)阻=________Ω。

(2)查閱說明書后，知電流表G的內(nèi)阻，量程，其改裝成量程為15V的電壓表，串聯(lián)的電阻箱的阻值電壓表應(yīng)調(diào)到__________Ω。

(3)將改裝后電壓表標(biāo)準(zhǔn)后，用如圖（b）所示的電路測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，已知定值電阻，根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得數(shù)據(jù)作出電壓表讀數(shù)U與電流表A讀數(shù)I的關(guān)系圖像如圖（c），則電源電動(dòng)勢E=_____V，內(nèi)阻r=_________Ω，（結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后2位）。

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