20．如圖所示，一個(gè)由水平部分和四分之一圓弧部分（在E點(diǎn)平滑相接）構(gòu)成的木板放在光滑的水平面上．木板的質(zhì)量M=2kg，圓弧部分的半徑R=lm，OB間的距離為輕彈簧的原長，BE間的距離SBE=3m，BE部分的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，其余部分不計(jì)摩擦，輕彈
簧的一端固定在木板左端的豎直擋板上，另一端與質(zhì)量m=2kg的木塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）接觸但不栓接，然后用輕繩將擋板和木塊連接起來，使彈簧處于壓縮狀態(tài)，現(xiàn)燒斷輕繩，讓木塊從A點(diǎn)開始向右運(yùn)動(dòng)，剛好能上升到木板右端的最高點(diǎn)F．重力加速度g取10m/s2，試求：
（i）輕繩沒有燒斷前彈簧中存儲(chǔ)的彈性勢能．
（ii）若m最后靜止于P點(diǎn)，則BP間的距離為多少？

分析 （i）將M和m看成一個(gè)系統(tǒng)，則M和m在運(yùn)動(dòng)過程中，系統(tǒng)在水平方向所受的合外力為0，則系統(tǒng)在水平方向的動(dòng)量守恒，當(dāng)m運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)F點(diǎn)時(shí)，M和m的速度都為0，此過程中，根據(jù)能量守恒定律求解即可；
（ii）設(shè)m靜止于M上面的BE之間的P點(diǎn)，根據(jù)能量守恒定律列式求解即可．

解答 解：（i）將M和m看成一個(gè)系統(tǒng)，則M和m在運(yùn)動(dòng)過程中，系統(tǒng)在水平方向所受的合外力為0，則系統(tǒng)在水平方向的動(dòng)量守恒且為0，當(dāng)m運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)F點(diǎn)時(shí)，M和m的速度都為0，設(shè)最開始輕繩沒有燒斷前，彈簧中儲(chǔ)存的彈性勢能為EP，則彈性勢能轉(zhuǎn)換為摩擦生的熱和m的重力勢能，則有：
EP=μmgsBE+mgR=0.5×2×10×3+2×10×1=50J
（ii）由mgR＜μmgsBE可知，當(dāng)m向回滑時(shí)，在沒有滑到B點(diǎn)前就停下來了，設(shè)m靜止于M上面的BE之間的P點(diǎn)，則有：
mgR=μmgsPE
解得：sPE=2m
故BP間的距離為sBP=3-2=1m
答：（i）輕繩沒有燒斷前彈簧中存儲(chǔ)的彈性勢能為50J．
（ii）若m最后靜止于P點(diǎn)，則BP間的距離為多少為1m．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了能量守恒定律的直接應(yīng)用，要求同學(xué)們能正確分析物體得受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，知道M和m在運(yùn)動(dòng)過程中，系統(tǒng)在水平方向所受的合外力為0，則系統(tǒng)在水平方向的動(dòng)量守恒且為0，難度適中．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．下列物理量的單位屬于導(dǎo)出單位的是（　　）
A．質(zhì)量B．時(shí)間C．速度D．長度

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．如圖所示，豎直固定放置的粗糙斜面AB下端與光滑的圓弧軌道BCD在B點(diǎn)相切，圓弧軌道的半徑為R，圓心O與A、D在同一水平面上，C點(diǎn)為圓弧軌道最低點(diǎn)，∠COB=45°．現(xiàn)使一質(zhì)量為m的小物塊從D點(diǎn)無初速度地釋放，小物塊與粗糙斜面AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＜tanθ，則關(guān)于小物塊的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法正確的是（　�。�
A．小物塊可能運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)
B．小物塊最終將停在C點(diǎn)
C．小物塊通過圓弧軌道最低點(diǎn)C時(shí)，對(duì)C點(diǎn)的最大壓力為3mg
D．小物塊通過圓弧軌道最低點(diǎn)C時(shí)，對(duì)C點(diǎn)的最小壓力為（2-$\sqrt{2}$）mg

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

8．如圖（a）所示，光滑絕緣水平面上有甲、乙兩個(gè)點(diǎn)電荷．t=0時(shí)，甲靜止，乙以初速度6m/s向甲運(yùn)動(dòng)．此后，它們僅在靜電力的作用下沿同一直線運(yùn)動(dòng)（整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中沒有接觸），它們運(yùn)動(dòng)的v-t圖象分別如圖（b）中甲、乙兩曲線所示．則由圖線可知（　　）
A．兩電荷的電性一定相反
B．t1時(shí)刻兩電荷的電勢能最大
C．0～t2時(shí)間內(nèi)，兩電荷的靜電力先增大后減小
D．0～t3時(shí)間內(nèi)，甲的動(dòng)能一直增大，乙的動(dòng)能一直減小

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．如圖所示，點(diǎn)電荷+2Q、-Q分別置于M、N兩點(diǎn)，D點(diǎn)為MN連線的中點(diǎn)，點(diǎn)a、b在MN連線上，點(diǎn)c、d在MN中垂線上，它們均關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱．下列說法正確的是（　　）
A．c、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同
B．a、b兩點(diǎn)的電勢相同
C．將電子沿直線從c移到d，電場力對(duì)電子先做負(fù)功再做正功
D．將電子沿直線從a移到b，電子的電勢能一直增大

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．如圖所示，用同樣材料做成的A、B、C三個(gè)物體放在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)上隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)．已知三物體質(zhì)量間的關(guān)系mA=2mB=3mC，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之間的關(guān)系是rC=2rA=2rB，那么以下說法中錯(cuò)誤的是（　　）
A．物體A相對(duì)于圓盤的運(yùn)動(dòng)趨勢方向沿圓心與A的連線向外
B．物體B受到的向心力最小
C．物體C的向心加速度最大
D．轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速加快時(shí)，物體B最先開始滑動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．如圖所示，在光滑水平面上有一足夠長的木板P，在P的上面有一靜止的物塊Q，現(xiàn)在Q上有一水平力F作用，其中F=kt，P、Q間有摩擦，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，下面四幅圖中關(guān)于P、Q的加速度隨時(shí)間的變化規(guī)律正確的是（　　）
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．比較電流表和電壓表的使用方法，下列說法正確的是（　�。�
A．接入電路前要估計(jì)測量值的范圍，來選定量程
B．接入電路時(shí)都要使電流從正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出
C．接入電路時(shí)都嚴(yán)禁將表的兩個(gè)接線柱直間接到電源的兩極上
D．使用前都要檢查指針是否對(duì)準(zhǔn)零刻度線

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．關(guān)于運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的（　�。�
A．當(dāng)物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受的合力一定不為零
B．當(dāng)物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體加速度方向一定時(shí)刻在改變
C．兩個(gè)不共線的勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定還是直線運(yùn)動(dòng)
D．兩個(gè)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定還是直線運(yùn)動(dòng)

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