（14分）如圖甲所示是一打樁機(jī)的簡(jiǎn)易模型。質(zhì)量m=1kg的物體在拉力F作用下從與釘子接觸處由靜止開始運(yùn)動(dòng)，上升一段高度后撤去F，到最高點(diǎn)后自由下落，撞擊釘子，將釘子打入一定深度。物體上升過(guò)程中，機(jī)械能E與上升高度h的關(guān)系圖象如圖乙所示。不計(jì)所有摩擦，g取10m/s2。求：

（1）物體上升到1m高度處的速度；
（2）物體上升1 m后再經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間才撞擊釘子（結(jié)果可保留根號(hào)）；
（3）物體上升到0.25m高度處拉力F的瞬時(shí)功率。
（1）2m/s （2） t=s （3）12W

試題分析：⑴設(shè)物體上升到h1=1m處的速度為v1，由圖乙知  （2分）
解得  v1=2m/s    （1分）⑵解法一：由圖乙知，物體上升到h1=1m后機(jī)械能守恒，即撤去拉力F，物體僅在重力作用下先勻減速上升，至最高點(diǎn)后再自由下落．設(shè)向上減速時(shí)間為t1，自由下落時(shí)間為t2
對(duì)減速上升階段有     解得  t1=0.2s    1分
減速上升距離  =0.2m    1分
自由下落階段有   1分  解得 s   1分
即有 t=t1+t2=s     1分
解法二：物體自h1=1m后的運(yùn)動(dòng)是勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)t時(shí)間落到釘子上，則有    3分
解得  t=s     2分
（3）對(duì)F作用下物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，根據(jù)功能量關(guān)系有 1分
由圖象可得，物體上升h1=1m的過(guò)程中所受拉力F=12N      1分
物體向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)上升至h2=0.25m時(shí)的速度為v2，加速度為a。根據(jù)牛頓第二定律 有      1分
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有            1分
瞬時(shí)功率     P=Fv2    1分
解得         P=12W     1分
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（18分）如圖甲所示，粗糙水平面CD與光滑斜面DE平滑連接于D處；可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A、B緊靠一起靜置于P點(diǎn)，某時(shí)刻A、B在足夠大的內(nèi)力作用下突然分離，此后A向左運(yùn)動(dòng)．
已知：斜面的高度H=1.2m；A、B質(zhì)量分別為1kg和0.8kg，且它們與CD段的動(dòng)摩擦因數(shù)相同；A向左運(yùn)動(dòng)的速度平方與位移大小關(guān)系如圖乙；重力加速度g取10m/s2．

（1）求A、B與CD段的動(dòng)摩擦因數(shù)；
（2）求A、B分離時(shí)B的速度大小vB；
（3）要使B能追上A，試討論P(yáng)、D兩點(diǎn)間距x的取值范圍．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

圖中甲是勻強(qiáng)電場(chǎng)，乙是孤立的正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，丙是等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)(a、b位于兩點(diǎn)電荷連線上，且a位于連線的中點(diǎn))，丁是等量正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)(a、b位于兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上，且a位于連線的中點(diǎn))．有一個(gè)正檢驗(yàn)電荷僅在電場(chǎng)力作用下分別從電場(chǎng)中的a點(diǎn)由靜止釋放，動(dòng)能Ek隨位移x變化的關(guān)系圖象如圖中的①②③圖線所示，其中圖線①是直線．下列說(shuō)法正確的是(　　)

A．甲對(duì)應(yīng)的圖線是①B．乙對(duì)應(yīng)的圖線是②
C．丙對(duì)應(yīng)的圖線是②D．丁對(duì)應(yīng)的圖線是③

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在O點(diǎn)處固定一正電荷，在過(guò)O點(diǎn)的豎直平面內(nèi)的A點(diǎn)，自由釋放一個(gè)帶正電的小球，小球的質(zhì)量為m、電荷量為q，小球下落的軌跡如圖中虛線所示，它與以O(shè)為圓心、R為半徑的圓（圖中實(shí)線所示）相交于B、C兩點(diǎn)，O、C在同一水平線上，∠BOC=30°，A距離OC的豎直高度為h，若小球通過(guò)B點(diǎn)的速度為v，則下列說(shuō)法中正確的是 

A．小球通過(guò)C點(diǎn)的速度大小是
B．小球通過(guò)C點(diǎn)的速度大小是
C．小球由A到C電場(chǎng)力做功是mv2-mgh
D．小球由A到C機(jī)械能的損失是

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（20分）如圖所示，光滑絕緣水平面的上方空間被豎直的分界面MN分隔成兩部分，左側(cè)空間有一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小，右側(cè)空間有長(zhǎng)為R＝0.114m的絕緣輕繩，繩的一端固定于O點(diǎn)，另一端拴一個(gè)質(zhì)量為m小球B在豎直面內(nèi)沿順時(shí)針?lè)较蜃鰣A周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)速度大小vB＝10m/s（小球B在最低點(diǎn)時(shí)與地面接觸但無(wú)彈力）。在MN左側(cè)水平面上有一質(zhì)量也為m，帶電量為的小球A，某時(shí)刻在距MN平面L位置由靜止釋放，恰能與運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的B球發(fā)生正碰，并瞬間粘合成一個(gè)整體C。（取g＝10m/s2）

（1）如果L＝0.2m，求整體C運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的速率。（結(jié)果保留1位小數(shù)）
（2）在（1）條件下，整體C在最高點(diǎn)時(shí)受到細(xì)繩的拉力是小球B重力的多少倍？（結(jié)果取整數(shù)）
（3）若碰后瞬間在MN的右側(cè)空間立即加上一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小，當(dāng)L滿足什么條件時(shí)，整體C可在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)。（結(jié)果保留1位小數(shù)）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在粗糙的斜面上固定一點(diǎn)電荷Q，在M點(diǎn)無(wú)初速度釋放帶有恒定電荷的小物塊，小物塊在Q的電場(chǎng)中沿斜面運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)停下。則從M到N的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．小物塊所受的電場(chǎng)力減小
B．小物塊的電勢(shì)能減小
C．M點(diǎn)的電勢(shì)一定低于N點(diǎn)的電勢(shì)
D．小物塊電勢(shì)能變化量的大小一定小于克服摩擦力做的功

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

一個(gè)質(zhì)量為m的小鐵塊沿半徑為R的固定半圓軌道上邊緣由靜止滑下，到半圓底部時(shí)，小鐵塊所受向心力為鐵塊重力的1.5倍，則此過(guò)程中鐵塊損失的機(jī)械能為 (     )
A．mgR/8B．mgR/2 C．mgR/4D．3mgR/4

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，質(zhì)量為的物體，由高處無(wú)初速滑下，至水平面上A點(diǎn)靜止，不考慮B點(diǎn)處能量轉(zhuǎn)化，若施加平行于路徑的外力使物體由A點(diǎn)沿原路徑返回C點(diǎn)，則外力至少做功為（  ）
A．mghB．2mghC．3mghD．條件不足，無(wú)法計(jì)算

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（20分）如圖所示，電阻不計(jì)足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面夾角θ=300，導(dǎo)軌間距l(xiāng)，所在平面的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T，方向垂直斜面向上．甲、乙金屬桿質(zhì)量均為m=0.02kg、電阻相同，甲金屬桿處在磁場(chǎng)的上邊界，乙金屬桿距甲也為l，其中l(wèi)=0.4m．同時(shí)無(wú)初速釋放兩金屬桿，此刻在甲金屬桿上施加一個(gè)沿著導(dǎo)軌的外力F，保持甲金屬桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與乙金屬桿未進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度相同．（取m/s2）

（1）乙金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速運(yùn)動(dòng)，分析甲金屬桿所在的位置并計(jì)算乙的電阻R為多少？
（2）以剛釋放時(shí)t=0，寫出從開始到甲金屬桿離開磁場(chǎng)，外力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系，并說(shuō)明F的方向．
（3）若從開始釋放到乙金屬桿離開磁場(chǎng)，乙金屬桿中共產(chǎn)生熱量，試求此過(guò)程中外力F對(duì)甲做的功．

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