题目内容

【题目】如图所示，在绝缘水平面上的两物块A、B用劲度系数为k的水平绝缘轻质弹簧连接，物块B、C用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，A靠在竖直墙边，C在倾角为θ的长斜面上，滑轮两侧的轻绳分别与水平面和斜面平行．A、B、C的质量分别是m、2m、2m，A、C均不带电，B带正电，滑轮左侧存在着水平向左的匀强电场，整个系统不计一切摩擦，B与滑轮足够远．B所受的电场力大小为6mgsin θ，开始时系统静止．现让C在沿斜面向下的拉力F作用下做加速度大小为a的匀加速直线运动，弹簧始终未超过弹性限度，重力加速度大小为g.

(1)求开始时弹簧的压缩长度x1；

(2)求A刚要离开墙壁时C的速度大小v1及拉力F的大小；

(3)若A刚要离开墙壁时，撤去拉力F，同时电场力大小突然减为2mgsin θ，方向不变，求在之后的运动过程中弹簧的最大弹性势能Epm.

【答案】(1) (2) (3)

【解析】（1）开始时，弹簧处于压缩状态

对C，受力平衡有T1 = 2mgsinθ

对B，受力平衡有T1 + kx1 = 6mgsinθ

解得x1=

（2）A刚要离开墙壁时墙壁对A的弹力为零，弹簧刚好不发生形变，则

B做匀加速直线运动，位移大小为x1时有

解得

根据牛顿第二定律

对B有 T2 – 6mgsinθ = 2ma

对C有 F + 2mgsinθ – T2 = 2ma

解得F = 4m(gsinθ + a)

（3）A刚要离开墙壁后，A、B、C系统的合外力为零，系统动量守恒，当三个物块的速度υ2相等时，弹簧弹性势能最大，有

(2m + 2m)υ1 = (m + 2m + 2m)υ2

根据能量守恒定律有

解得：Epm =

练习册系列答案
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【题目】下列说法不正确的是（ ）

A. 在静电场中沿电场线方向的各点电势一定不相等，场强大小一定不相等

B. 在静电场中沿电场线方向的各点电势一定降低，场强大小不一定相等

C. 在静电场中同一等势面上各点电势一定相等，场强大小不一定相等

D. 在静电场中，点电荷q沿任意路径从a点移至b点，只要a、b在同一等势面上，则电场力一定不做功

【题目】“嫦娥二号”环月飞行的高度为100km，所探测到的有关月球的数据将比环月飞行高度为200km的“嫦娥一号”更加详实。若两颗卫星环月的运行均可视为匀速圆周运动，运行轨道如图所示。则（ ）

A．“嫦娥二号”环月运行的周期比“嫦娥一号”大

B．“嫦娥二号”环月运行的线速度比“嫦娥一号”小

C．“嫦娥二号”环月运行的向心加速度比“嫦娥一号”大

D．“嫦娥二号”环月运行的向心力与“嫦娥一号”相等

【题目】甲乙两位同学分别利用穿过打点计时器的纸带来记录小车的运动，打点计时器所用电源的频率为50Hz．

(1)有关操作和测量的说法中正确的是______

A．先释放小车，再接通电源，当小车到达滑轮前及时用手按住它后关闭电源

B．开始释放小车前，应使小车靠近打点计时器

C．测量时应舍去纸带上的密集点，然后选取计数点

D．必须每5个打印点设一个计数点

(2)甲同学实验后，选择了一条较为理想的纸带，测量数据后，通过计算得到了小车运动过程中各计时时刻的速度如表格所示．

分析表中数据，在误差允许的范围内，小车做_______运动；由于此次实验的原始纸带没有保存，该同学想估算小车从位置0到位置5的位移，其估计算方法如下：

x=（0.42×0.1+0.67×0.1+0.92×0.1+1.16×0.1+1.42×0.1）m，那么，该同学得到的位移_____（选填“大于”、“等于”或“小于”）实际位移．

(3)某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究小车做匀变速直线运动的情况，实验中获得一条纸带，如图，其中两相邻计数点间有两个点未画出．已知所用电源的频率为50Hz，则打B点时小车运动的速度大小vB=_____m/s，小车运动的加速度大小a=_____m/s2．（计算结果保留3位有效数字）。

【题目】某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验.所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为）.完成下列填空：

（1）将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数为1.00kg；

（2）将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b）所示，该示数为_____kg；

（3）将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示：

（4）根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为_____N；小车通过最低点时的速度大小为_______。（重力加速度大小取，计算结果保留2位有效数字）

【题目】下列关于力的说法，正确的是

A.重力的方向总是与水平面垂直

B.物体的运动状态没有发生改变，物体也可能受到力的作用

C.将子弹发射出去后，若不计空气阻力，则子弹在空中的运动中还受到向前运动的力，其方向不断变化

D.物体落向地面时，它受到的重力大于它静止时所受到的重力

【题目】如图(甲)所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长的关系实验.

（1）实验中还需要的测量工具有_____________________________.

（2）如图(乙)所示，根据实验数据绘图，纵轴是钩码质量m，横轴是弹簧的形变量x.由图可知:图线不通过原点的原因是由于________;弹簧的劲度系数k=________N/m(g取9.8m/s2)(计算结果保留2位有效数字);

（3）如图(丙)所示，实验中用两根不同的弹簧a和b，画出弹簧弹力F与弹簧长度L的F-L图像.下列正确的是______________________.

A．a的原长比b的长 B．a的劲度系数比b的大

C．a的劲度系数比b的小 D．弹力与弹簧长度成正比

【题目】如图,ABD为竖直平面内的绝缘轨道,其中AB段是长为s=1.25的粗糙水平面,其动摩擦因数为=0.1，BD段为半径R=0.2 m的光滑半圆,两段轨道相切于B点,整个轨道处在竖直向下的匀强电场中,场强大小E=5.0×103 V/m.一带负电小球以速度v0沿水平轨道向右运动,接着进入半圆轨道后,恰能通过最高点D点.已知小球的质量为m=2.0×10-2 kg,所带电荷量q=2.0×10-5 C,g=10 m/s2.(水平轨道足够长,小球可视为质点,整个运动过程无电荷转移)

（1）小球能通过轨道最高点D时的速度大小;

（2）带电小球在从D点飞出后,首次落到水平轨道上时的位移大小;

（3）小球的初速度v0.

【题目】如图(甲)所示,带正电的物块A放在不带电的绝缘小车B上,开始时都静止处于垂直于纸面向里的匀强磁场中,t=0时加一个水平恒力F向右拉小车B,t=t1时A相对于B开始滑动.已知地面是光滑的,AB间粗糙,A带电荷量保持不变,小车足够长.从t=0开始A、B的速度—时间图像如图所示,则图像描述中一定错误的是

A. B. C. D.

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