（20分）如圖所示，質(zhì)量均為的物體分別于輕質(zhì)彈簧的兩端栓接，將它們放在傾角為=30°的光滑斜面上，靜止時(shí)彈簧的形變量為x0．斜面底端有固定擋板D，物體C靠在擋板D上．將質(zhì)量也為m的物體A從斜面上的某點(diǎn)由靜止釋放，與B相碰．已知重力加速度為g，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，不計(jì)空氣阻力．求：

（1）彈簧的勁度系數(shù)；

（2）若A與B相碰后粘連在一起開始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，且A與B第一次運(yùn)動(dòng)達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)，C對(duì)擋板D的壓力恰好為0，求此簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅；

（3）若將A從另一位置由靜止釋放，A與B相碰后不粘連，但仍立即一起運(yùn)動(dòng)，且當(dāng)B第一次運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，C對(duì)擋板D的壓力也恰好為零．已知A與B相碰后彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)B的速度大小為，求相碰后A第一次運(yùn)動(dòng)達(dá)到的最高點(diǎn)與開始靜止釋放點(diǎn)之間的距離．

 

（1）（2）3x0（3）6.5x0

【解析】

試題分析：（1）對(duì)B，由平衡條件，有：

解得：

（2）設(shè)A與B一起做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)在平衡位置時(shí)彈簧的壓縮量為x1

則有：

設(shè)A與B第一次運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)彈簧的伸長(zhǎng)量為x2

則由題意有：

所以此簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅A=x1+x2

解得：A=3x0

（3） 設(shè)物體A釋放時(shí)A與B之間距離為x，A與B相碰前物體A速度的大小為v1

則有：

設(shè)A與B相碰后兩物體共同速度的大小為v2，對(duì)A與B發(fā)生碰撞的過程，有 mv1=2mv2

物體B靜止時(shí)彈簧的形變量為x0，設(shè)彈性勢(shì)能為EP，從A、B開始?jí)嚎s彈簧到彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)的過程，有

當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)A、B恰好分離，設(shè)分離后物體A還能沿斜面上升的距離為x3。對(duì)物體A，從與B分離到最高點(diǎn)的過程，有

對(duì)物體B、C和彈簧所組成的系統(tǒng)，物體B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速度為0，物體C恰好離開擋板D，此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量也為x0，彈簧的彈性勢(shì)能也為EP。從A、B分離到B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程，有

物體A第一次運(yùn)動(dòng)達(dá)到的最高點(diǎn)與開始靜止釋放點(diǎn)之間的距離

聯(lián)立以上各式解得：d=6.5x0

考點(diǎn)：能量守恒定律；胡克定律及物體的平衡。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年山東省濟(jì)南市高三5月針對(duì)性訓(xùn)練（二模）理科綜合物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，垂直紙面的兩平行金屬板M、N之間加有電壓，M板上O1處有一粒子源，可不斷產(chǎn)生初速度為零的帶正電粒子，粒子電荷量為q，質(zhì)量為m，N板右側(cè)是一半徑為R的接地金屬圓筒，圓筒垂直于紙面且可繞中心軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。O2為N板上正對(duì)O1的小孔，O3、O4為圓筒某一直徑兩端的小孔，開始時(shí)O1、O2、O3、O4在同一水平線上。在圓簡(jiǎn)上方垂直紙面放置一熒光屏，熒光屏與直線O1O2平行，圓筒轉(zhuǎn)軸到熒光屏的距離OP=3R。不計(jì)粒子重力及粒子間相互作用。

（1）若圓筒靜止且圓筒內(nèi)不加磁場(chǎng)，粒子通過圓筒的時(shí)間為t，求金屬板MN上所加電壓U

（2）若圓筒內(nèi)加垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，圓筒繞中心軸以某一角速度逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)節(jié)MN間的電壓使粒子持續(xù)不斷地以不同速度從小孔O2射出電場(chǎng)，經(jīng)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，有的粒子打到圓筒上被吸收，有的通過圓筒打到熒光屏上產(chǎn)生亮斑。如果在熒光屏PQ范圍內(nèi)的任意位置均會(huì)出現(xiàn)亮斑，。求粒子到達(dá)熒光屏?xí)r的速度大小的范圍

（3）在第（2）問情境中，若要使進(jìn)入圓筒的粒子均能從圓筒射出來，求圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年山東省文登市高三第三次統(tǒng)考理科綜合物理試卷（解析版） 題型：簡(jiǎn)答題

（1）下列說法正確的是 （ ）

A．液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，故液體表面存在張力

B．PM2.5（指空氣中直徑小于2.5微米的懸浮顆粒物）在空氣中的運(yùn)動(dòng)屬于分子熱運(yùn)動(dòng)

C．把很多小的單晶體放在一起，就變成了非晶體

D．第二類永動(dòng)機(jī)沒有違反能量守恒定律

E．水的飽和汽壓隨溫度的升高而增大

F．分子間引力總是隨著分子間距離的減小而減小

（2）一端開口的極細(xì)玻璃管開口朝下豎直立于水銀槽的水銀中，初始狀態(tài)管內(nèi)外水銀面的高度差為l0=62cm，系統(tǒng)溫度27℃。因懷疑玻璃管液面上方存在空氣，現(xiàn)從初始狀態(tài)分別進(jìn)行兩次試驗(yàn)如下：

保持系統(tǒng)溫度不變，將玻璃管豎直向上提升（開口仍在水銀槽液面以下），結(jié)果液面高度差增加；將系統(tǒng)溫度升到77℃，結(jié)果液面高度差減小。已知玻璃管內(nèi)粗細(xì)均勻，空氣可看成理想氣體，熱力學(xué)零度可認(rèn)為為-273℃。求：

①實(shí)際大氣壓為多少cmHg？

②初始狀態(tài)玻璃管內(nèi)的空氣柱有多長(zhǎng)？

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年山東省東營(yíng)市高三第二次模擬理綜物理試卷（解析版） 題型：選擇題

下列說法正確的是

A．氣體對(duì)容器的壓強(qiáng)是大量氣體分子對(duì)容器的碰撞引起的，它跟氣體分子的密集程度以及氣體分子的平均動(dòng)能有關(guān)

B．在繞地球飛行的宇宙飛船中，自由飄浮的水滴呈球形，這是表面張力作用的結(jié)果

C．液晶顯示器是利用了液晶對(duì)光具有各向同性的特點(diǎn)

D．當(dāng)兩分子間距離大于平衡位置的間距r0時(shí)，分子間的距離越大，分子勢(shì)能越小

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年山東省東營(yíng)市高三第二次模擬理綜物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖甲所示，理想變壓器的原線圈電路中裝有0.5A的保險(xiǎn)絲L，原線圈匝數(shù)n1=600匝，副線圈匝數(shù)n2=120匝。當(dāng)原線圈接在如圖乙所示的交流電源上，要使整個(gè)電路和用電器正常工作，則副線圈兩端可以接

A．阻值為12Ω的電阻

B．并聯(lián)兩盞“36V 40W”的燈泡

C．工作頻率為10Hz的用電設(shè)備

D．耐壓值為36V的電容器

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年安徽省馬鞍山市高三第二次教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)物理試卷（解析版） 題型：選擇題

一質(zhì)點(diǎn)在0~6s內(nèi)豎直向上運(yùn)動(dòng)，若取豎直向下為正方向，其加速度一時(shí)間圖像如圖所示，重力加速度，則下列說法正確的是（ ）

（A）在2s~4s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加

（B）在4s~6s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能增加

（C）在0~6s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能不斷增加

（D）質(zhì)點(diǎn)在t=6s時(shí)的機(jī)械能大于其在2s的機(jī)械能

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年安徽省蕪湖市高三5月模擬考試物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi)，在水平的x軸下方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直xOy平面向里，電場(chǎng)線平行于y軸，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球，從y軸上的A點(diǎn)水平向右拋出，經(jīng)x軸上的M點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)和磁場(chǎng)，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從x軸上的N點(diǎn)第一次離開電場(chǎng)和磁場(chǎng)，M、N之間的距離為L(zhǎng)，小球過M點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸的方向夾角為θ，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，求：

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向；

（2）小球從A點(diǎn)拋出時(shí)初速度v0的大��；

（3）小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的時(shí)間t．

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年安徽省皖南八校高三第三次聯(lián)考理綜物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

為了探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，兩個(gè)完全相同的斜槽固定在同一豎直平面內(nèi)，斜槽2的末端吻接一足夠長(zhǎng)的水平軌道，讓兩個(gè)完全相同小球同時(shí)從斜槽上滾下。

（1）有關(guān)該實(shí)驗(yàn)下列說法正確的是

A．只能驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)

B. 只能驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)水平方向是勻速直線運(yùn)動(dòng)

C. 既能驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)，又能驗(yàn)證水平方向是勻速直線運(yùn)動(dòng)

D．兩小球釋放點(diǎn)距斜槽末端的高度差應(yīng)相等

（2）為使實(shí)驗(yàn)成功，給該同學(xué)提出兩條合理的建議：① ，② 。

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年安徽省合肥市高三第三次教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)物理試卷（解析版） 題型：選擇題

在豎直平面內(nèi)有水平向右、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的帶電小球，它靜止時(shí)位于A點(diǎn)，此時(shí)細(xì)線與豎直方向成37°角，如圖所示�，F(xiàn)對(duì)在A點(diǎn)的該小球施加一沿與細(xì)線垂直方向的瞬時(shí)沖量，小球能繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)。下列對(duì)小球運(yùn)動(dòng)的分析，正確的是（不考慮空氣阻力，細(xì)線不會(huì)纏繞在O點(diǎn)上）

A．小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最小

B．小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)繩子拉力最小

C．小球運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大

D．小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)機(jī)械能最大

 

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