【題目】一個傾角為30°、上表面光滑的斜面固定在水平地面上,斜面P處垂直斜面放置的擋板是一個力的傳感器,可以顯示出受到的壓力大小。BC是由勁度系數(shù)為k=30N/m的輕質(zhì)彈簧連接在一起的兩個相同的滑塊,質(zhì)量均為m=0.6kg,滑塊C緊靠在傳感器上,初時均靜止,彈簧始終處于彈性限度內(nèi),g=10m/s2。

(1)如圖甲所示,用力F沿斜面向上緩慢拉動滑塊B,當(dāng)B滑塊沿斜面上升到某一位置時,傳感器的示數(shù)剛好變成零。求在這一過程中施加在滑塊B上力F的最大值和滑塊B上升的距離;

(2)如圖乙所示,若在滑塊B沿斜面上方Q處還有一個質(zhì)量為m0=0.15kg的滑塊A,正以速度v0通過Q點(diǎn)無摩擦滑下,此時A、B滑塊相對邊緣間的距離為s=0.5m,A與靜止的滑塊B發(fā)生時間極短的正碰后以相同的速度共同運(yùn)動,A、B不黏連。在A、B第一次分離后A滑塊能沿斜面繼續(xù)上滑s=0.2m,滑塊B向上沖到最高點(diǎn)時,傳感器的示數(shù)剛好變成零。求:A、B滑塊在第一次碰撞中損失的機(jī)械能和滑塊A的初速度v0。

【答案】(1)6N0.2m;(2)3.3J,(或

【解析】

(1)滑塊B最開始的時候,彈簧壓縮量為

最后時:彈簧拉伸量為

則上升的高度為

在最高點(diǎn)時,F達(dá)到最大值

(2)A滑塊滑下與B滑塊碰前速度

碰撞時間極短,AB碰撞動量守恒,碰后速度

碰撞后A、B滑塊共同運(yùn)動,當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長時A、B分離,碰撞后A、B滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。用、x分別表示B滑塊靜止時彈簧的彈性勢能和形變量,表示A、B分離時的速度,有

分離后滑塊A上滑距離

分離后滑塊B向上沖到最高點(diǎn)時,傳感器的示數(shù)剛好變成零,可得到彈性勢能和彈簧形變量仍為

得到

聯(lián)立得

;,

碰撞中損失的機(jī)械能

(或

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】如圖所示,一小球用不可伸長的細(xì)繩(長度為)連接懸于O點(diǎn),小球被剛性小錘打擊,打擊后迅速離開,兩次打擊才能達(dá)到最高點(diǎn),且球總在圓弧上運(yùn)動.兩次打擊均在最低點(diǎn)A完成,打擊的時間極短.若錘第一次對球做功為,錘第二次對球做功為,則最大值為( ).

A.12B.13C.23D.32

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【題目】如圖所示,小物塊A、B質(zhì)量均為2kg,長木板C質(zhì)量為1kg,用細(xì)線連接AB放置在長木板C上,AC之間動摩擦因數(shù)為0.2,BC、C與地面之間均為光滑,F(xiàn)對小物體B施加一隨時間t變化的水平拉力F=10tN),設(shè)A、B間細(xì)繩拉力大小為T,則下列說法正確的是:( 。

A.A、C發(fā)生相對滑動之前,TF=3∶5

B.A、C發(fā)生相對滑動之前,TF=1∶2

C.A、C發(fā)生相對滑動之后,TF=1∶2

D.A、C剛要發(fā)生相對滑動的瞬間,物塊A的速度大小為4m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實驗小組利用如圖所示的實驗裝置測定滑塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)。實驗的主要步驟如下:

(1)將長木板放置在水平桌面上并固定好,并在其中間某一位置固定一光電門傳感器;

(2)用游標(biāo)卡尺測量固定在滑塊上端的擋光片的寬度d,測量結(jié)果如圖所示,則擋光片的寬度d=_________mm;

(3)滑塊放在長木板上,用手撥動滑塊,通過光電門,運(yùn)動一段距離后靜止,記錄擋光片的擋光時間t、滑塊靜止位置與光電門之間的距離x;

(4)已知重力加速度為g,則動摩擦因數(shù)μ=_________(用題中所給字母表示);

(5)若某次實驗時,手撥動滑塊的位置到滑塊靜止位置的距離恰好是光電門到滑塊靜止位置的距離的兩倍,已知擋光時間為t1,滑塊質(zhì)量為m,則人撥動滑塊時,對滑塊的沖量大小為_________(用題中所給字母表示)。

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【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組利用伏安法測定某一電池組的電動勢和內(nèi)阻,實驗原理如圖所示,其中,虛線框內(nèi)為用靈敏電流計G改裝的電壓表V,A為標(biāo)準(zhǔn)電流表,E為待測電池組,S為開關(guān),R為滑動變阻器,R0是標(biāo)稱值為4.0Ω的定值電阻。

(1)已知靈敏電流計G的滿偏電流Ig=1000μA、內(nèi)阻rg=2.0kΩ,若要改裝后的電壓表量程為6V,應(yīng)串聯(lián)一只_________的定值電阻R1(結(jié)果保留2位有效數(shù)字);

(2)請根據(jù)實驗原理圖,完成電路圖的實物連接_________;

(3)某次實驗的數(shù)據(jù)如圖所示:則電池組的電動勢為E=_________V,內(nèi)阻r=_________Ω(結(jié)果保留3位有效數(shù)字);

(4)該小組在實驗中,測得的電源內(nèi)阻與真實內(nèi)阻相比總是_________(填“偏大”或“偏小”)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在空間存在著豎直向上的各處均勻的磁場,將一個不變形的單匝金屬圓線圈放入磁場中,規(guī)定線圈中感應(yīng)電流方向如圖甲所示的方向為正。當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示時,下圖中能正確表示線圈中感應(yīng)電流隨時間變化的圖線是( )

A.

B.

C.

D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的電路中,A1 A2是完全相同的兩只燈泡,線圈 L 的電阻可以忽略,下面說法中正確的是( 。

A.合上開關(guān) S 接通電路時,A2 先亮,A1 后亮,最后一樣亮

B.合上開關(guān) S 接通電路時,A1 A2 始終一樣亮

C.斷開開關(guān) S 切斷電路時,A2 立刻熄滅,A1 過一會才熄滅

D.斷開開關(guān) S 切斷電路時,A1、A2 都要延遲一會再熄滅

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)動機(jī)的原理圖,其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸 OO勻速轉(zhuǎn)動。線圈的匝數(shù) n=100、電阻 r=10Ω,線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻 R 連接,電阻 R=90Ω, R 并聯(lián)的交流電壓表為理想電表。在 t=0 時刻,線圈平面與磁場方向平行,穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時間 t 按圖乙所示正弦規(guī)律變化。求:

(1)該交流電的周期T 和磁通量的最大值фm 是多少?

(2)交流發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的電動勢的最大值;

(3)從甲圖開始計時,寫出該交流電的電動勢瞬時表 達(dá)式?

(4)電路中交流電壓表的示數(shù)。

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【題目】如圖甲所示,傾角為θ的傳送帶以恒定速率逆時針運(yùn)行,F(xiàn)將一質(zhì)量m=2 kg的小物體輕輕放在傳送帶的A端,物體相對地面的速度隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示,2 s末物體到達(dá)B端,取沿傳送帶向下為正方向,g=10 m/s2,求:

(1)小物體在傳送帶A、B兩端間運(yùn)動的平均速度v;

(2)物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ。

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