题目内容

在如图所示的装置中，物体A和C的质量分别为m1、m2，弹簧D、B、E的劲度系数分别为k1、k2、k3，不计弹簧和细绳的质量，不计滑轮的摩擦．当弹簧E处在水平位置且未发生形变时，其右端点位于a位置．将弹簧E的右端点沿水平方向缓慢地从a位置拉到b位置时，弹簧E的拉力大小恰好等于A的重力．求：
（1）当弹簧E处在水平位置且未发生形变时，弹簧D的形变量．
（2）在弹簧E的右端点从a位置拉到b位置的过程中，物体A上升的高度是多少？a、b间的距离是多大？
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（1）当弹簧E未发生形变时弹簧B、D都处于压缩状态，设压缩量分别为xB、xD．对于物体A和C、弹簧B整体，根据平衡条件和胡克定律有
对于物体A和C、弹簧B整体，k1xD=（m1+m2）g
解得弹簧D的形变量为xD=
(m1+m2)g
k1

对于物体A，k2xB=m1g
（2）当弹簧E的右端点拉到b位置时，因弹簧E的拉力大小恰好等于A的重力，说明此时弹簧E处于伸长状态，且伸长量xE=
m1g
k3

此时弹簧B恢复原长，弹簧D的压缩量变为xD′=
m2g
k1

所以物体A上升的高度为h=xD-xD′+xB
解得h=m1g(
1
k1
+
1
k2
)
ab间的距离为
ab=h+xE

ab=m1g(
1
k1
+
1
k2
+
1
k3
)
答：（1）弹簧D的形变量xD=
(m1+m2)g
k1
．
（2）物体A上升的高度是h=m1g(
1
k1
+
1
k2
)，a、b间的距离是ab=m1g(
1
k1
+
1
k2
+
1
k3
)．
练习册系列答案
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在如图所示的装置中，A、B、C、D为四个平行正对的金属板，其中B板和C板上开有小孔，分别与两个电源相连，B和A两板间的电压为U，C和D两板间电压为2U，从靠近A板的F处释放出一个无初速度的电子，电荷量为e．关于电子的运动，下列描述中哪些是正确的（　　）
（2011?广元模拟）在如图所示的装置中，电源电动势为E，内阻不计，定值电阻为R1，滑动变阻器总值为R2，置于真空中的平行板电容器水平放置，极板间距为d．处在电容器中的油滴A恰好静止不动，此时滑动变阻器的滑片P位于中点位置．
（1）求此时电容器两极板间的电压；
（2）求该油滴的电性以及油滴所带电荷量q与质量m的比值；
（3）现将滑动变阻器的滑片P由中点迅速向上滑到某位置，使电容器上的电荷量变化了Q1，油滴运动时间为t，再将滑片从该位置迅速向下滑动到另一位置，使电容器上的电荷量又变化了Q2，当油滴又运动了2t的时间，恰好回到原来的静止位置．设油滴在运动过程中未与极板接触，滑动变阻器滑动所用时间与电容器充电、放电所用时间均忽略不计．求：Q1与Q2的比值．
在如图所示的装置中，木块B与水平桌面的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内．从子弹射向木块到木块将弹簧压缩到最短的全过程中，下列说法正确
的是（　　）
（2007?苏州二模）处在激发态的氢原子向能量较低的状态跃迁时会发出一系列不同频率的光，称为氢光谱．氢光谱线的波长可以用下面的巴耳末-里德伯公式
1
λ
=R(
1
k2
-
1
n2
)来表示，式中n，k分别表示氢原子跃迁前后所处状态的量子数，k=1，2，3，…，对于每一个k，有n=k+1，k+2，k+3，…，R称为里德伯常量、是一个已知量．对于k=1的一系列谱线其波长处在紫外线区，称为赖曼系；k=2的-系列谱线其波长处在可见光区，称为巴耳末系．
在如图所示的装置中，K为一金属板，A为金属电极，都密封在真空的玻璃管中，S为由石英片封盖的窗口，单色光可通过石英片射到金属板K上，E为输出电压可调的直流电源，开始时其负极与电极A相连．实验发现，当用某种频率的单色光照射K时，K会发出电子（光电效应），这时，即使A、K之间的电压等于零，回路中也有电流．当A的电势低于K时，而且当A比K的电势低到某一值Uc时，电流消失，Uc称为遏止电压．
用氢原子发出的光照射某种金属进行光电效应实验时发现：当用赖曼系波长最长的光照射时，遏止电压的大小为U1，当用巴耳末系波长最短的光照射时，遏止电压的大小为U2，已知电子电荷量的大小为e，真空中的光速为c，普朗克常数为h，试求
（1）赖曼系波长最长的光所对应的光子的能量．
（2）巴耳末系波长最短的光所对应的光子的能量．
（3）该种金属的逸出功W（用电子电荷量e与测量值U1、U2表示）．
精英家教网在如图所示的装置中，电源电动势为E，内阻不计，R2为定值电阻，滑动变阻器的滑片P位于中点位置时油滴A恰好静止不动，如将滑片P向下滑，油滴将（　　）

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