【題目】如圖所示，在豎直方向上A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，A放在水平地面上，B、C兩物體通過細(xì)線繞過輕質(zhì)定滑輪相連，C放在固定的光滑斜面上．用手拿住C，使細(xì)線剛剛拉直但無拉力作用，并保證ab段的細(xì)線豎直、cd段的細(xì)線與斜面平行．已知A、B的質(zhì)量均為m，C的質(zhì)量為4m，重力加速度為g，細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計(jì)，開始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，釋放C后C沿斜面下滑，A剛離開地面時(shí)，B獲得最大速度．求：

(1)斜面傾角α；

(2)B的最大速度v.

【答案】(1)30°(2)2g

【解析】

(1)當(dāng)物體A剛離開地面時(shí)，設(shè)彈簧的伸長(zhǎng)量為xA，對(duì)A有；

此時(shí)B受到重力、彈簧的彈力、細(xì)線拉力FT三個(gè)力的作用，設(shè)B的加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)B有：，

對(duì)C有：，

當(dāng)B獲得最大速度時(shí)，有，由此解得，所以

(2)開始時(shí)彈簧壓縮的長(zhǎng)度為，顯然

當(dāng)物體A剛離開地面時(shí)，B上升的距離以及C沿斜面下滑的距離均為

由于，彈簧處于壓縮狀態(tài)和伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)的彈性勢(shì)能相等，而且物體A剛離開地面時(shí)，B、C兩物體的速度相等，設(shè)為v，

由機(jī)械能守恒定律得，

代入數(shù)值解得.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】由于通信和廣播等方面的需要，許多國(guó)家發(fā)射了地球同步軌道衛(wèi)星，這些衛(wèi)星的（ ）

A. 軌道平面可以不同

B. 軌道半徑可以不同

C. 質(zhì)量可以不同

D. 速率可以不同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量m=2kg的小球用長(zhǎng)L=1.05m的輕質(zhì)細(xì)繩懸掛在距水平地面高H=6.05m的O點(diǎn)．現(xiàn)將細(xì)繩拉直至水平狀態(tài)自A點(diǎn)無初速度釋放小球，運(yùn)動(dòng)至懸點(diǎn)O的正下方B點(diǎn)時(shí)細(xì)繩恰好斷裂，接著小球作平拋運(yùn)動(dòng)，落至水平地面上C點(diǎn)．不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10m/s2．求：

（1）細(xì)繩能承受的最大拉力；

（2）細(xì)繩斷裂后小球在空中運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間；

（3）小球落地瞬間速度的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2019環(huán)攀枝花國(guó)際公路自行車賽11月24日迎來收官之戰(zhàn)，18支國(guó)內(nèi)外車隊(duì)經(jīng)過攀枝花中國(guó)三線建設(shè)博物館至米易縣文化廣場(chǎng)114.7公里的爭(zhēng)奪后，最終烏克蘭基輔首都洲際隊(duì)的維塔利亞·布茨收獲2019環(huán)攀枝花個(gè)人總冠軍，奪得“英雄衫”橙衫。若布茨在比賽的某段下坡過程中保持同一姿態(tài)滑行了一段距離，重力對(duì)他做功，他克服阻力做功。則布茨在該段下坡過程（　　）

A.動(dòng)能增加了B.機(jī)械能減小了

C.機(jī)械能減小了D.重力勢(shì)能減小了

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)在家中找到兩根一樣的輕彈簧P和Q、裝有水總質(zhì)量m=1kg的礦泉水瓶、刻度尺、量角器和細(xì)繩等器材，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則，同時(shí)測(cè)出彈簧的勁度系數(shù)k。其操作如下：

a．將彈簧P上端固定，讓其自然下垂，用刻度尺測(cè)出此時(shí)彈簧P的長(zhǎng)度L0=12.50cm；

b．將礦泉水瓶通過細(xì)繩連接在彈簧P下端，待礦泉水瓶靜止后用刻度尺測(cè)出此時(shí)彈簧P的長(zhǎng)度L1，如圖甲所示，則L1=_____cm；

c．在細(xì)繩和彈簧Q的掛鉤上涂抹少許潤(rùn)滑油，將細(xì)繩搭在掛鉤上，緩慢的拉起彈簧Q，使彈簧P偏離豎直方向夾角為60°，測(cè)出彈簧Q的長(zhǎng)度為L2及其軸線與豎直方向夾角為θ，如圖乙所示；

（1）取重力加速度g=10m/s2，則彈簧P的勁度系數(shù)k=_____；

（2）若要驗(yàn)證力的平行四邊形定則，L2和θ需滿足的條件是L2=_____cm，θ=_____。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌MN和OP放置在水平面內(nèi).MO間接有阻值為R = 3Ω的電阻.導(dǎo)軌相距d =lm，其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度B = 0.5T. 質(zhì)量為m =0.1kg，電阻為r =1Ω的導(dǎo)體棒CD垂直于導(dǎo)軌放置，并接觸良好，現(xiàn)用平行于MN的恒力F =1N向右拉動(dòng)CD，CD受摩擦阻力f恒為0. 5N.求

(1) CD運(yùn)動(dòng)的最大速度；.

(2)當(dāng)CD迖到最大速度后，電阻消耗的電功率；

(3)當(dāng)CD的速度為最大速度的一半時(shí)，CD的加速度.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】地磁場(chǎng)可以減少宇宙射線中帶電粒子對(duì)地球上生物體的危害。為研究地磁場(chǎng)，某研究小組模擬了一個(gè)地磁場(chǎng)。如圖所示，模擬地球半徑為R,地球赤道平面附近的地磁場(chǎng)簡(jiǎn)化為赤道上方厚度為2R、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于赤道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。磁場(chǎng)邊緣A處有一粒子源，可在赤道平面內(nèi)以不同速度向各個(gè)方向射入某種帶正電粒子。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)粒子速度為2v時(shí)，沿半徑方向射入磁場(chǎng)的粒子恰不能到達(dá)模擬地球。不計(jì)粒子重力及大氣對(duì)粒子運(yùn)動(dòng)的影響，且不考慮相對(duì)論效應(yīng)。

（1）求粒子的比荷；

（2）若該種粒子的速度為v，則這種粒子到達(dá)模擬地球的最短時(shí)間是多少？

（3）試求速度為2v的粒子到達(dá)地球粒子數(shù)與進(jìn)入地磁場(chǎng)粒子總數(shù)比值η。（結(jié)果用反三角函數(shù)表示。例：，則，θ為弧度）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，質(zhì)量為的平板小車C靜止在光滑的水平面上，在t=0時(shí)，兩個(gè)質(zhì)量均為1.0 kg的小物體A和B同時(shí)從左右兩端水平?jīng)_上小車，1.0s內(nèi)它們的圖象如圖乙所示，g取。

（1）小車在第1.0s內(nèi)所受的合力為多大?

（2）要使A、B在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中不會(huì)相碰，車的長(zhǎng)度至少為多少?

（3）假設(shè)A、B兩物體在運(yùn)動(dòng)過程中不會(huì)相碰，試在圖乙中畫出A、B在1.0s~3.0s時(shí)間內(nèi)的圖象。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，ad、bd、cd 是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細(xì)桿，a、b、c、d 位于同一圓周上，a 點(diǎn)為圓周的最高點(diǎn)，d 點(diǎn)為最低點(diǎn)。每根桿上都套著一個(gè)質(zhì)量相同的小滑環(huán)(圖中未畫出)，三個(gè)滑環(huán)分別從a、b、c 處無初速度釋放，下列說法正確的是（ ）

A.三個(gè)環(huán)受到的重力沖量相等

B.沿 bd 桿運(yùn)動(dòng)的環(huán)受到的支持力沖量最大

C.三個(gè)環(huán)的動(dòng)量增量相同

D.沿 cd 桿運(yùn)動(dòng)的環(huán)受到的支持力沖量最大

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