【題目】如圖所示，豎直面內(nèi)固定一傾角為45°的足夠長光滑斜面，其上滑輪的頂端與一個(gè)固定的半徑R=0.5m的光滑圓弧最高點(diǎn)M及圓心O在同一水平線上�？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的A、B兩球質(zhì)量分別為mA=1kg和mB=2kg，用足夠長的跨過滑輪及M點(diǎn)的細(xì)繩相連，A球的另一側(cè)與一固定在斜面底端擋板處的彈簧相連，勁度系數(shù)k=20N/m。起初用手托住B球在M點(diǎn)，細(xì)繩恰好伸直但無拉力。不計(jì)一切摩擦及滑輪質(zhì)量，斜面上的細(xì)繩、彈簧與斜面平行，無初速度釋放B球且此后細(xì)繩始終繃緊，g=10m/s2。

（1）求初始狀態(tài)彈簧的形變量。

（2）求B球到達(dá)圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)，彈簧的形變量及A、B兩球的速度比值。

（3）求B球到達(dá)圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)，A球的速度大小。

【答案】（1）（2）；（3）

【解析】

（1）初始狀態(tài)A球處于平衡狀態(tài)，所受合外力為零，對A球列式求解彈簧的形變量。（2）末態(tài)A球的實(shí)際速度沿斜面向上，B球的速度沿圓弧切線水平向右，二者實(shí)際速度沿繩方向的投影相等，根據(jù)平行四邊形定則求出兩個(gè)速度的關(guān)系。（3）由A球、B球、彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，求解A的速度。

（1）初始狀態(tài)A球處于平衡狀態(tài)，所受合外力為零

對A球有：

得：壓縮量

（2）當(dāng)B球到達(dá)圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)，A球沿斜面上升的距離為

此時(shí)彈簧伸長量

末態(tài)A球的實(shí)際速度沿斜面向上，B球的速度沿圓弧切線水平向右，二者實(shí)際速度沿繩方向的投影相等，即vA=vBcos450

解得

（3）因，故彈簧始末狀態(tài)的彈性勢能相等，

由A球、B球、彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒有：

得：vA=m/s

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】某同學(xué)用圖甲所示的裝置來探究小車加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。

(1)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度如圖乙所示，其讀數(shù)為_____cm；

(2)為了使細(xì)線對小車的拉力等于小車受到的合力，應(yīng)_____

A．平衡摩擦力

B．調(diào)節(jié)細(xì)線與長木板平行

C．使砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

D．使砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于小車的質(zhì)量

(3)該同學(xué)完成相關(guān)操作后將小車由靜止釋放，讀出遮光條通過光電門A、B的時(shí)間分別為t1、t2，測出遮光條的寬度為d，A、B之間的距離為x，則小車的加速度a＝_____（用給定的物理量字母表示）；

(4)若保持砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量m不變，改變小車質(zhì)量M，則作出的圖象為_____。

A、 B、

C、 D、

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2019年1月3日10時(shí)26分，嫦娥四號探測器成功著陸在月球背面南極-艾特肯盆地的預(yù)選著陸區(qū)。存在“月球.背面”是因?yàn)樵虑蚶@地球公轉(zhuǎn)的同時(shí)又有自轉(zhuǎn)，使得月球在繞地球公轉(zhuǎn)的過程中始終以詞一面朝向地球。根據(jù)所學(xué)物理知識，判斷下列說法中正確的是

A. 月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期

B. 月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期等于月球自轉(zhuǎn)的周期

C. 月球繞地球公轉(zhuǎn)的線速度大于地球的第一宇宙速度

D. 月球繞地球公轉(zhuǎn)的角速度大于地球同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的角速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)平行光滑金屬導(dǎo)軌AB、CD固定在水平地面上，其間距L=0.5m，左端接有阻值R=3的定值電阻。一根長度與導(dǎo)軌間距相等的金屬桿順置于導(dǎo)軌上，金屬 桿的質(zhì)量m=0.2kg,電阻r=2，整個(gè)裝置處在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=4T的勻強(qiáng)磁場中，t=0肘刻，在MN上加 一與金屬桿垂直，方向水平向右的外力F，金屬桿由靜止開始 以a=2m/s2的加速度向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，2s末撤去外力F，運(yùn)動(dòng)過程中金屬桿與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好。（不計(jì)導(dǎo)軌和連接導(dǎo)線的電阻，導(dǎo)軌足夠長)求：

(1)1s末外力F的大小；

(2)撤去外力F后的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】.如圖甲所示，在絕緣水平面上方的MM′和PP′范圍內(nèi)有方向水平向右的電場，電場強(qiáng)度大小沿電場線方向的變化關(guān)系如圖乙所示．一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的小物塊(可視為點(diǎn)電荷)從水平面上的A點(diǎn)以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度恰好為零．若滑塊與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，A、B兩點(diǎn)間的距離為l，重力加速度為g．則以下判斷正確的是(　　)

A. 小物塊在運(yùn)動(dòng)過程中所受到的電場力一直小于滑動(dòng)摩擦力

B. 小物塊在運(yùn)動(dòng)過程中的中間時(shí)刻，速度大小大于

C. A、B兩點(diǎn)間的電勢差為

D. 此過程中產(chǎn)生的內(nèi)能為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是

A. 慣性是物體的固有屬性，速度大的物體慣性一定大

B. 查德威克用α粒子轟擊N獲得反沖核O，發(fā)現(xiàn)了中子

C. 法拉第總結(jié)出了電磁感應(yīng)定律

D. 感應(yīng)電流遵從楞次定律所描述的方向，這個(gè)結(jié)論符合能量守恒定律

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在勻強(qiáng)磁場中有一不計(jì)電阻的矩形線圈，繞垂直磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生如圖甲所示的正弦交流電，把該交流電接在圖乙中理想變壓器的A、B兩端，電壓表和電流表均為理想電表，Rt為熱敏電阻（溫度升高時(shí)其電阻減�。�，R為定值電阻。下列說法正確的是

A. 在t=0.01s時(shí)，穿過該矩形線圈的磁通量的變化率為零

B. 變壓器原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為

C. Rt處溫度升高時(shí)，由于變壓器線圈匝數(shù)比不變，所以電壓表V1、V2的比值不變

D. Rt處溫度升高時(shí)，電流表的示數(shù)變小，變壓器輸入功率變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，直空中有以O為圓心，半徑為R的圓柱形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外，在虛線范圍內(nèi)、x軸上方足夠大的范圍內(nèi)有寬度為d，方向沿y軸負(fù)向、大小為E的勻強(qiáng)電場。圓形磁場區(qū)域的右端與電場左邊界相切，現(xiàn)從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿紙面不同方向發(fā)射速率為v 的質(zhì)子，已知質(zhì)子的電荷量為e，質(zhì)量為m，不計(jì)質(zhì)子的重力。求

（1）要使質(zhì)子不出磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B要滿足什么條件？

（2）P、N兩點(diǎn)在圓周上，M是OP的中點(diǎn)，MN平行于x軸，若質(zhì)子從N點(diǎn)平行于x軸出磁場，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和粒子從O點(diǎn)出射時(shí)的方向。

（3）求質(zhì)子從N點(diǎn)平行于x軸出磁場后與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，一正方形單匝線框架放在光滑絕緣的水平面上，在水平向右的拉力作用下從圖示位置由靜止開始始終向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，線框右側(cè)有垂直于水平面向下的勻強(qiáng)磁場，磁場區(qū)域足夠大，線框的右邊始終與磁場的邊界平行，線框的質(zhì)量為1kg，電阻為1Ω，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，拉力的大小隨時(shí)間變化如圖乙所示，則

A. 線框運(yùn)動(dòng)的加速度為5m/s

B. 線框剛好完全進(jìn)入磁場的時(shí)刻為t=1.2s

C. 線框的邊長為0.55m

D. 磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1.1T

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