【題目】質(zhì)量為m的鋼板與直立輕彈簧的上端連接，彈簧下端固定在地上，鋼板處于平衡狀態(tài)。一質(zhì)量也為m的物塊甲從鋼板正上方高為h的A處自由落下，打在鋼板上并與鋼板一起向下運(yùn)動(dòng)x0后到達(dá)最低點(diǎn)B；若物塊乙質(zhì)量為2m，仍從A處自由落下，則物塊乙與鋼板一起向下運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，還具有向下的速度，已知重力加速度為g，空氣阻力不計(jì)。求：

(1)物塊甲和鋼板一起運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B過(guò)程中彈簧彈性勢(shì)能的增加量；

(2)物塊乙和鋼板一起運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度vB的大小。

【答案】

【解析】試題分析：物塊先自由下落，機(jī)械能守恒．物塊與鋼板碰撞時(shí)，因碰撞時(shí)間極短，系統(tǒng)所受外力遠(yuǎn)小于相互作用的內(nèi)力，遵守動(dòng)量守恒定律，碰后一起向下運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)，由功能關(guān)系可得彈簧彈性勢(shì)能的增加量；分析過(guò)程同上，物體乙將鋼板壓至B點(diǎn)，形變量和原來(lái)的相同，彈性勢(shì)能增加量仍然為△EP，由功能關(guān)系可求物塊乙和鋼板一起運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度的大小。

(1)設(shè)物塊甲落在鋼板上時(shí)的速度為v0，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有

解得：

設(shè)物塊甲與鋼板碰撞后的速度為v1，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有

mv0＝2mv1

解得：

根據(jù)題意可得到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能增加量為

(2)設(shè)物塊乙落在鋼板上時(shí)的速度為v0′，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：

解得：

設(shè)物塊乙與鋼板碰撞后的速度為v2，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有

2mv0′＝3mv2

解得：

根據(jù)能量守恒定律可得：

聯(lián)立各式解得：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示為小型交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的匝數(shù)n=200、電阻r=1Ω，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，電阻R=9Ω，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表，在r=0時(shí)刻，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，穿過(guò)每匝線圈的磁通量隨時(shí)間t按如圖乙所示的正弦規(guī)律變化。下列說(shuō)法正確的是

A. 該交流電的頻率為50Hz

B. 交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值為400V

C. 電路中交流電壓表的示數(shù)約為255V

D. 若將線圈轉(zhuǎn)速變成原來(lái)2倍，交流發(fā)電機(jī)的輸出功率將變成原來(lái)的2倍

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】水平臺(tái)球桌面上母球A、目標(biāo)球B和球袋洞口邊緣C位于一條直線上，設(shè)A、B兩球質(zhì)量均為0.25kg且可視為質(zhì)點(diǎn)，A、B間的距離為5cm，B、C間距離為x=160cm，因兩球相距很近，為避免“推桿”犯規(guī)（球桿推著兩球一起運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象），常采用“點(diǎn)桿”擊球法（當(dāng)球桿桿頭接觸母球的瞬間，迅速將桿抽回，母球在離桿后與目標(biāo)球發(fā)生對(duì)心正碰，因碰撞時(shí)間極短，可視為彈性碰撞），設(shè)球與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，為使目標(biāo)球可能落入袋中，求：

（1）碰撞過(guò)程中A球?qū)球的最小沖量為多大（碰撞過(guò)程中的摩擦阻力可忽略不計(jì)）

（2）碰撞前瞬間A球的速度最小是多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在真空中，半徑r＝3×10－2m的圓形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2 T，一個(gè)帶正電的粒子以初速度v0＝1×106m/s從磁場(chǎng)邊界上直徑ab的一端a點(diǎn)射入磁場(chǎng)，已知該粒子的比荷 ＝1×108C/kg，不計(jì)粒子重力．

(1)求粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑；

(2)若要使粒子飛離磁場(chǎng)時(shí)有最大偏轉(zhuǎn)角，求入射時(shí)v0與ab的夾角θ及粒子的最大偏轉(zhuǎn)角．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示裝置中，質(zhì)量均為m的小球A、B系在等長(zhǎng)度的輕繩OA、OB下端，并都以轉(zhuǎn)速n繞同一豎直軸在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)繩OA與OB夾角為α，質(zhì)量為2m的物塊C靜止不動(dòng)；若將C換成質(zhì)量為3m的物塊D，要保證在系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)，A、B仍在同一水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，同時(shí)D靜止不動(dòng)，則A、B的質(zhì)量和兩球做圓周運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速n應(yīng)如何調(diào)整

A. 減少A、B的質(zhì)量，增大轉(zhuǎn)速n

B. 保持A、B的質(zhì)量不變，增大轉(zhuǎn)速n

C. 增大A、B的質(zhì)量，減小轉(zhuǎn)速n

D. 增大A、B的質(zhì)量，增大轉(zhuǎn)速n

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為4∶1，原線圈兩端接入穩(wěn)定的正弦交流電源u=220sin 314t(V)；副線圈接有電阻R，并接有理想電壓表和理想電流表。下列結(jié)論正確的是

A. 電壓表讀數(shù)為55V

B. 若僅將副線圈匝數(shù)增加到原來(lái)的2倍，則電流表的讀數(shù)減小到原來(lái)的一半

C. 若僅將R的阻值增加到原來(lái)的2倍，則輸入功率也增加到原來(lái)的2倍

D. 若R的阻值和副線圈匝數(shù)同時(shí)增加到原來(lái)的2倍，則輸出功率增加到原來(lái)的2倍

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“測(cè)定直流電動(dòng)機(jī)的效率”實(shí)驗(yàn)中，用如圖所示的實(shí)物圖測(cè)定一個(gè)額定電壓U=6 V、額定功率為3 W的直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率。

（1）請(qǐng)根據(jù)實(shí)物連接圖在方框中畫出相應(yīng)的電路圖(電動(dòng)機(jī)用表示) ____________。

（2）實(shí)驗(yàn)中保持電動(dòng)機(jī)兩端電壓U恒為6 V，重物每次勻速上升的高度h均為1.5 m，所測(cè)物理量及測(cè)量結(jié)果如下表所示：

（3）在第5次實(shí)驗(yàn)中，電動(dòng)機(jī)的輸出功率是______；可估算出電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為______ Ω。

（4）從前4次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出：UI________(填“>”“<”或“=”) 。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，在t秒與t+0.2秒兩個(gè)時(shí)刻，在x軸上（-3m，3m）區(qū)間的波形完全相同，如圖所示．并且圖中M，N兩質(zhì)點(diǎn)在t秒時(shí)位移均為，下列說(shuō)法中不正確的是____

A．該波的最大波速為20m/s

B．（t+0.1）秒時(shí)刻，x=-2m處的質(zhì)點(diǎn)位移一定是a

C．從t秒時(shí)刻起，x=2m處的質(zhì)點(diǎn)比x=2.5m的質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置

D．從t秒時(shí)刻起，在質(zhì)點(diǎn)M第一次到達(dá)平衡位置時(shí)，質(zhì)點(diǎn)N恰好到達(dá)波峰

E．該列波在傳播過(guò)程中遇到寬度為d=3m的狹縫時(shí)會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖為某住宅區(qū)的應(yīng)急供電系統(tǒng)，它由交流發(fā)電機(jī)和副線圈匝數(shù)可調(diào)的理想降壓變壓器組成．發(fā)電機(jī)中矩形線圈所圍的面積為S，匝數(shù)為N，電阻不計(jì)，它可繞水平軸OO′在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．矩形線圈通過(guò)滑環(huán)連接降壓變壓器，滑動(dòng)觸頭P上下滑動(dòng)時(shí)可改變輸出電壓，R0表示輸電線的電阻．以線圈平面與磁場(chǎng)平行時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，下列判斷正確的是(　　)

A. 若發(fā)電機(jī)線圈某時(shí)刻處于圖示位置，則變壓器原線圈的電流瞬時(shí)值最大

B. 發(fā)電機(jī)線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝NBSωsinωt

C. 當(dāng)用電量增加時(shí)，為使用戶電壓保持不變，滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)

D. 當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)，變壓器原線圈兩端的電壓將升高

【答案】AC

【解析】當(dāng)線圈與磁場(chǎng)平行時(shí)，感應(yīng)電流最大，變壓器原線圈的電流瞬時(shí)值最大，故A正確；從垂直中性面計(jì)時(shí)，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=NBSωcosωt，故B錯(cuò)誤；用電量增加時(shí)，根據(jù)功率P=UI，當(dāng)電壓不變，電流增大，則導(dǎo)線中電壓損失變大，用戶得到的電壓減小，則為使用戶電壓保持不變，觸頭P向上移動(dòng)，故C正確；當(dāng)觸頭P向下移動(dòng)，只會(huì)改變副線圈的電流，從而改變?cè)�圈的電流，不會(huì)改變?cè)�圈的電壓，故D錯(cuò)誤．故選AC．

點(diǎn)睛：考查瞬時(shí)表達(dá)式的書寫時(shí)，關(guān)注線圈的開(kāi)始計(jì)時(shí)位置，得出最大值，區(qū)別與有效值，理解電阻的變化，只會(huì)改變電流與功率，不會(huì)影響電壓的變化．

【題型】多選題
【結(jié)束】
40

【題目】如圖所示，傾角為θ的光滑斜面足夠長(zhǎng)，一質(zhì)量為m的小物體，在沿斜面向上的恒力F作用下，由靜止從斜面底端沿斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，力F做功為60J，此后撤去力F，物體又經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間t回到斜面底端，若以地面為零勢(shì)能參考面，則下列說(shuō)法中正確的是(　　)

A. 物體回到斜面底端的動(dòng)能為60J

B. 恒力F＝2mgsinθ

C. 撤去力F時(shí)，物體的重力勢(shì)能是45J

D. 動(dòng)能與勢(shì)能相等的時(shí)刻一定出現(xiàn)在撤去力F之后

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