【題目】一勁度系數(shù)為k=100N/m的輕彈簧下端固定于傾角為θ=53°的光滑斜面底端，上端連接物塊Q。一輕繩跨過(guò)定滑輪O，一端與物塊Q連接，另一端與套在光滑豎直桿的物塊P連接，定滑輪到豎直桿的距離為d=0.3m。初始時(shí)在外力作用下，物塊P在A點(diǎn)靜止不動(dòng)，輕繩與斜面平行，繩子張力大小為50N。已知物塊P質(zhì)量為m1=0.8kg，物塊Q質(zhì)量為m2=5kg，不計(jì)滑輪大小及摩擦，取g=10m/s2�，F(xiàn)將物塊P靜止釋放，求：

(1)物塊P位于A時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量x1；

(2)物塊P上升h=0.4m至與滑輪O等高的B點(diǎn)時(shí)的速度大小；

(3)物塊P上升至B點(diǎn)過(guò)程中，輕繩拉力對(duì)其所做的功。

【答案】（1）0.1m （2） （3）8J

【解析】

（1）根據(jù)題設(shè)條件和平衡條件、胡克定律，列方程求出彈簧的伸長(zhǎng)量；
（2）由于本題的特殊性，P處于A位置時(shí)與P上升到與滑輪等高位置，彈簧的伸長(zhǎng)量與壓縮量恰相等，而此時(shí)由速度的合成和分解可知物塊Q的速度為零，所以由機(jī)械能守恒律可求物塊P的速度；
（3）當(dāng)Q上升到與滑輪等高時(shí)，由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒和兩個(gè)物體速度關(guān)系求圓環(huán)Q的速度大小。通過(guò)繩子拉力對(duì)Q物體的做功情況，判斷物塊Q機(jī)械能的變化，從而得出何時(shí)機(jī)械能最大。

（1）物體P位于A點(diǎn)，假設(shè)彈簧伸長(zhǎng)量為，則：，解得：

（2）經(jīng)分析，此時(shí)OB垂直豎直桿，OB=0.3m，此時(shí)物塊Q速度為0，下降距離為：

，即彈簧壓縮，彈性勢(shì)能不變。

對(duì)物體PQ及彈簧，從A到B根據(jù)能量守恒有：

代入可得：

對(duì)物塊P：

代入數(shù)據(jù)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】如圖所示，A、B兩物體的質(zhì)量比∶=1∶2，它們?cè)瓉?lái)靜止在平板車(chē)C上，A、B間有一根被壓縮了的水平輕質(zhì)彈簧，A、B與平板車(chē)上表面間動(dòng)摩擦因數(shù)相同，地面光滑．當(dāng)彈簧突然釋放后，A、B被彈開(kāi)(A、B始終不滑出平板車(chē))，則有

A. A、B系統(tǒng)動(dòng)量守恒

B. A、B、C及彈簧整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能守恒

C. 小車(chē)先向左運(yùn)動(dòng)后向右運(yùn)動(dòng)

D. 小車(chē)一直向右運(yùn)動(dòng)直到靜止

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】廈門(mén)地鐵 1 號(hào)線被稱(chēng)作“最美海景地鐵”，列車(chē)跨海飛馳，乘客在車(chē)廂內(nèi)可觀賞窗外美麗的海景。設(shè)列車(chē)從高崎站至集美學(xué)村站做直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的v t圖像如圖所示，總位移為 s，總時(shí)間為，最大速度為 ，加速過(guò)程與減速過(guò)程的加速度大小相等，則下列說(shuō)法正確的是

A. 加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于減速運(yùn)動(dòng)時(shí)間

B. 從高崎站至集美學(xué)村站的平均速度為

C. 勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

D. 加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用如圖甲所示的裝置“探究滑塊(含遮光條)的動(dòng)能變化與合外力做功關(guān)系”。

實(shí)驗(yàn)主要步驟如下

①在水平桌面上放置氣墊導(dǎo)軌，并將滑塊調(diào)到平衡狀態(tài)；

②用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d；

③由導(dǎo)軌標(biāo)尺讀出兩光電門(mén)中心之間的距離L；

④用天平稱(chēng)出滑塊和遮光條的總質(zhì)量M、托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量m，且m遠(yuǎn)小于M。

⑤將滑塊移至光電門(mén)1右側(cè)某處，釋放滑塊，托盤(pán)落地前遮光條已通過(guò)光電門(mén)2。從數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)1的時(shí)間△t1，通過(guò)光電門(mén)2的時(shí)間△t2；

回答下列問(wèn)題：

(1)為了調(diào)節(jié)滑塊處于平衡狀態(tài)，不掛細(xì)線和托盤(pán)，接通氣源，輕推滑塊，如果遮光條通過(guò)光電門(mén)1的時(shí)間為t1，通過(guò)光電門(mén)2的時(shí)間為t2。當(dāng)滿足t1___________t2(填“>”、“=”、“<”)時(shí)，則表示滑塊已調(diào)至平衡狀態(tài)。

(2)該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d=___________mm。

(3)已知重力加速度為g，以滑塊(包含遮光條)為研究對(duì)象，在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式___________(用測(cè)量的物理量的字母表示)，則可認(rèn)為滑塊(含遮光條)的動(dòng)能變化與合外力做功相等。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，等腰直角三角形abc區(qū)域內(nèi)(包含邊界)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，在bc的中點(diǎn)O處有一粒子源，可沿與ba平行的方向發(fā)射大量速率不同的同種粒子，這些粒子帶負(fù)電，質(zhì)量為m，電荷量為q，已知這些粒子都能從ab邊離開(kāi)abc區(qū)域，ab=2l，不考慮粒子的重力及粒子間的相互作用。關(guān)于這些粒子，下列說(shuō)法正確的是

A. 速度的最大值為

B. 速度的最小值為

C. 在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為

D. 在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶。如圖所示，某公路急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧，當(dāng)汽車(chē)行駛的速率為vc時(shí)，汽車(chē)恰好沒(méi)有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動(dòng)的趨勢(shì)，則在該彎道處

A. 路面外側(cè)高內(nèi)側(cè)低

B. 車(chē)速只要低于vc，車(chē)輛便會(huì)向內(nèi)側(cè)滑動(dòng)

C. 車(chē)速雖然高于vc，但只要不超出某一最高限度，車(chē)輛便不會(huì)向外側(cè)滑動(dòng)

D. 當(dāng)路面結(jié)冰時(shí)，與未結(jié)冰時(shí)相比，vc的值變小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，通有恒定電流的直導(dǎo)線MN與閉合金屬線框abcd共面，第一次將金屬線框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ，第二次將金屬線框由位置Ⅰ翻轉(zhuǎn)到位置Ⅱ，設(shè)兩次通過(guò)金屬線框截面的電荷量分別為q1和q2，則(　　)

A. q1<q2 B. q1＝q2 C. q1>q2 D. q1≠0，q2＝0

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科目：高中物理 來(lái)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)完全相同的小滑環(huán)(圖中未畫(huà)出)，三個(gè)滑環(huán)分別從a、b、c點(diǎn)無(wú)初速度釋放，關(guān)于它們下滑過(guò)程的下列說(shuō)法中正確的是

A. 重力對(duì)各環(huán)的沖量a的最大

B. 彈力對(duì)各環(huán)的沖量c的最大

C. 合力對(duì)各環(huán)的沖量大小相等

D. 各環(huán)的動(dòng)能增量相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，真空室內(nèi)豎直條形區(qū)域I存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，條形區(qū)域Ⅱ（含I、Ⅱ區(qū)域分界面）存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁場(chǎng)和電場(chǎng)寬度均為L(zhǎng)且足夠長(zhǎng)，M、N為涂有熒光物質(zhì)的豎直板。現(xiàn)有一束質(zhì)子從A處連續(xù)不斷地射入磁場(chǎng)，入射方向與M板成夾角且與紙面平行，質(zhì)子束由兩部分組成，一部分為速度大小為的低速質(zhì)子，另一部分為速度大小為的高速質(zhì)子，當(dāng)I區(qū)中磁場(chǎng)較強(qiáng)時(shí)，M板出現(xiàn)兩個(gè)亮斑，緩慢改變磁場(chǎng)強(qiáng)弱，直至亮斑相繼消失為止，此時(shí)觀察到N板有兩個(gè)亮斑。已知質(zhì)子質(zhì)量為m，電量為e，不計(jì)質(zhì)子重力和相互作用力，求：

【1】此時(shí)I區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；

【2】到達(dá)N板下方亮斑的質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；

【3】N板兩個(gè)亮斑之間的距離．

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同步練習(xí)冊(cè)答案