（19分）如圖所示，在光滑斜面上有兩個用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A、B。它們的質(zhì)量均為2m，彈簧的勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，物塊A通過一根輕繩跨過光滑的定滑輪與物塊D相連，物塊D的質(zhì)量也為2m，用手托住物塊D，使輕繩拉直但沒有作用力。從靜止釋放物塊D，當物塊D達到最大速度時，物塊B恰好離開擋板C。求：

(1)斜面的傾角θ；

(2)物塊D的最大速度vm；

(3)在其他條件不變的情況下，將物塊D的質(zhì)量改為，若物塊D的最大速度為，求物塊D從開始運動到達到最大速度的過程中彈簧的彈性勢能的變化量。

（1） ；（2） ；（3）

【解析】

試題分析：（1）物塊D達到最大速度時，A、B、D系統(tǒng)平衡，則： ① （3分）

解得： （1分）

（2）釋放物塊D前，對物塊A有： ② （2分）

物塊D達到最大速度時，對物塊B有： ③ （2分）

由②③得：

即釋放物塊D時和物塊D達到最大速度時，彈簧的彈性勢能不變。 （1分）

則由機械能守恒得： ④ （3分）

聯(lián)立得： ⑤ （1分）

（3）物塊D達到最大速度時，B未離開擋板C，A、D系統(tǒng)平衡，則：

⑥ （2分）

所以< ,彈簧的彈性勢能減少.則由機械能守恒得：

⑦ （3分）

聯(lián)立解得：： ⑧ （1分）

考點：本題考查了共點力的平衡、機械能守恒定律、能量守恒定律。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：2014-2015學年江西省紅色六校高三第二次聯(lián)考物理卷（解析版） 題型：實驗題

（12分）為了測量某電池的電動勢E（約為3V）和內(nèi)阻r，可供選擇的器材如下：

A.電流表G1（2mA 內(nèi)電阻為）

B.電流表G2（1mA 內(nèi)電阻未知）

C.電阻箱R1（0～）

D.電阻箱R2（0～）

E.滑動變阻器R3（0～ 1A）

F.滑動變阻器R4（0～ 10mA）

G.定值電阻R0（ 0.1A）

H.待測電池

I.導線、電鍵若干

（1）采用如圖甲所示的電路，測定電流表G2的內(nèi)阻，得到電流表G1的示數(shù)I1、電流表G2的示數(shù)I2如下表所示：

I1（mA）

0.40

0.81

1.20

1.59

2.00

I2（mA）

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

根據(jù)測量數(shù)據(jù)，請在圖乙坐標中描點作出I1—I2圖線，由圖線可得出電流表G2的內(nèi)阻等于 。

（2）某同學在現(xiàn)有器材的條件下，要測量該電池的電動勢和內(nèi)阻，采用了圖丙的電路，若把電流表G2改裝成量程為3V的電壓表，則電阻箱②該調(diào)到 。把電流表G1改裝成量程為0.5A的電流表，則電阻箱①該調(diào)到 。（結果保留兩位數(shù)字）

（3）以G2示數(shù)I2為縱坐標，G1示數(shù)I1為橫坐標，作出I2—I1圖象如圖丁所示，結合圖象可得出電源的電動勢為 V，電源的內(nèi)阻為 。（結果均保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源：2014-2015學年河北保定高三上期期末調(diào)研考試物理卷（解析版） 題型：選擇題

隨著社會發(fā)展，人類對能源的需求日益增加，節(jié)能變得愈加重要。甲、乙兩地采用電壓U進行遠距離輸電，輸電線上損耗的電功率為輸入總功率的k（0<k<1）倍。在保持輸入總功率和輸電線電阻都不變的條件下，現(xiàn)改用5U的電壓輸電，若不考慮其他因素的影響，輸電線上損耗的電功率將變?yōu)檩斎肟偣β实腳____倍

A． B． C. 5k D．25k

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科目：高中物理 來源：2014-2015學年北京市海淀區(qū)高三第二學期適應性練習物理卷（解析版） 題型：實驗題

甲、乙兩位同學在“驗證牛頓第二定律”實驗中，使用了如圖所示的實驗裝置。

①實驗時他們先調(diào)整墊木的位置，使小車不掛配重時能在傾斜的長木板上做勻速直線運動，這樣做的目的是 。

②此后，甲同學把細線系在小車上并繞過定滑輪懸掛若干配重片。在小車質(zhì)量一定的情況下，多次改變配重片數(shù)量，每改變一次就釋放一次小車，利用打點計時器打出記錄小車運動情況的多條紙帶。下圖是其中一條紙帶的一部分，O、A、B、C為4個相鄰的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個打出的點沒有畫出。打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源上。通過對紙帶的測量，可知小車運動過程中的加速度大小

為 m/s2（保留2位有效數(shù)字）。

③根據(jù)多條紙帶的數(shù)據(jù)，甲同學繪制了小車加速度與小車所受拉力（測量出配重的重力作為小車所受拉力大小）的a-F圖象，如圖所示。由圖象可知 。（選填選項前的字母）

A．當小車質(zhì)量一定時，其加速度與所受合外力成正比

B．當小車所受合外力一定時，其加速度與質(zhì)量成反比

C．小車的質(zhì)量約等于0.3kg

D．小車的質(zhì)量約等于3.3kg

④乙同學在實驗時，因配重片數(shù)量不足改用5個質(zhì)量為20g的鉤碼進行實驗。他首先將鉤碼全部掛上，用打點計時器打出記錄小車運動情況的紙帶，并計算出小車運動的加速度；之后每次將懸掛的鉤碼取下一個并固定在小車上，重復多次實驗，且每次實驗前均調(diào)整墊木的位置，使小車不掛配重時能在傾斜的長木板上做勻速直線運動。根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，繪制出小車加速度與懸掛的鉤碼所受重力的關系圖線。關于這一圖線下列說法錯誤的是 。（選填選項前的字母）

A．可由該圖線計算出小車和5個鉤碼質(zhì)量之和

B．只有當小車質(zhì)量遠大于懸掛鉤碼的質(zhì)量時，該圖線才是一條直線

C．無論小車質(zhì)量是否遠大于懸掛鉤碼的質(zhì)量，該圖線都是一條直線

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科目：高中物理 來源：2014-2015學年北京市海淀區(qū)高三第二學期適應性練習物理卷（解析版） 題型：選擇題

關于光學現(xiàn)象在科學技術、生產(chǎn)和生活中的應用，下列說法中正確的是

A.用X光機透視人體是利用光電效應現(xiàn)象

B.門鏡可以擴大視野是利用光的衍射現(xiàn)象

C.在光導纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的色散現(xiàn)象

D.光學鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象

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科目：高中物理 來源：2014-2015學年重慶市高高三第二次月考物理卷（解析版） 題型：選擇題

一質(zhì)量為m的小球以初動能Ek0從地面豎直向上拋出，已知上升過程中受到阻力作用，圖中兩條圖線分別表示小球在上升過程中動能、重力勢能中的某一個與其上升高度之間的關系，（以地面為零勢能面，ho表示上升的最大高度，圖中坐標數(shù)據(jù)中的k值為常數(shù)且滿足0<k<l）則由圖可知，下列結論正確的是( )

A．①表示的是動能隨上升高度的圖像，②表示的是重力勢能隨上升高度的圖像

B．上升過程中阻力大小恒定且f=（k+1）mg

C．上升高度時，重力勢能和動能不相等

D．上升高度時，動能與重力勢能之差為

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科目：高中物理 來源：2014-2015學年上海市長寧區(qū)高三上學期教學質(zhì)量檢測物理卷（解析版） 題型：計算題

(12分)下表是一輛電動自行車的部分技術指標，其中額定車速是指電動自行車滿載情況下在水平平直道路上以額定功率勻速行駛的速度。

額定車速

整車質(zhì)量

載重

額定輸出功率

電動機額定工作電壓和電流

18km/h

40kg

80kg

180W

36V/6A

請參考表中數(shù)據(jù)，完成下列問題 (g取10 m/s2)：

(1)此電動機的電阻是多少？正常工作時，電動機的效率是多少？

(2)在水平平直道路上行駛過程中電動自行車受阻力是車重（包括載重）的k倍，試計算k的大小。

(3)仍在上述道路上行駛，若電動自行車滿載時以額定功率行駛，當車速為2m/s時的加速度為多少？

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科目：高中物理 來源：2014-2015學年上海市長寧區(qū)高三上學期教學質(zhì)量檢測物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖，真空中有兩個等量異種點電荷A、B，M、N、O是AB連線的垂線上點，且BO＞AO。一質(zhì)子僅在電場力作用下，其運動軌跡如下圖中實線所示。設M、N兩點的場強大小分別為EM、EN，電勢分別為M、N。下列判斷中正確的是

A.A點電荷一定帶正電

B.EM＞EN

C.M＞N

D.若質(zhì)子從N運動到M，電場力做正功

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科目：高中物理 來源：2014-2015學年四川省高一下學期開學考試物理卷（解析版） 題型：計算題

在用高級瀝青鋪設的高速公路上，汽車的設計時速是108km/h。汽車在這種路面上行駛時，它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車重的0.6倍。如果汽車在這種高速路的水平彎道上拐彎，假設彎道的路面是水平的，其彎道的最小半徑是多少？如果高速路上設計了圓弧拱橋做立交橋，要使汽車能夠安全通過圓弧拱橋，這個圓弧拱橋的半徑至少是多少？

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