如图所示.在高H=5m的光滑水平台上.有一用水平轻质细线拴接的完全相同.质量均为45g的滑块a和b组成的装置Q.Q处于静止状态．装置Q中两滑块之间有一处于压缩状态的轻质弹簧．某时刻装置Q中的细线断开.弹簧恢复原长后.滑块a被水平向左抛出.落到地面上的A处.抛出的水平距离x=5m.滑块b沿半径为R=0.45m的光滑半圆弧做圆周运动并通过最高点C．空� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

14．

如图所示，在高H=5m的光滑水平台上，有一用水平轻质细线拴接的完全相同、质量均为45g的滑块a和b组成的装置Q，Q处于静止状态．装置Q中两滑块之间有一处于压缩状态的轻质弹簧（滑块与弹簧不拴接）．某时刻装置Q中的细线断开，弹簧恢复原长后，滑块a被水平向左抛出，落到地面上的A处，抛出的水平距离x=5m，滑块b沿半径为R=0.45m的光滑半圆弧做圆周运动并通过最高点C．空气阻力不计，取g=10m/s²，求：
（1）滑块b通过圆弧的最高点C时，对轨道的压力大小．
（2）细线断开前弹簧的弹性势能．

分析（1）根据平抛运动的分位移公式求出滑块做平抛运动的初速度，据动量守恒定律求b滑块离开弹簧时的速度．由机械能守恒定律求滑块b到达C点的速度，然后根据合力提供向心力求解在最高点时轨道对滑块的压力，从而得到滑块对轨道的压力．
（2）根据能量守恒定律求细线断开前弹簧的弹性势能．

解答解：（1）设a、b两滑块被弹簧弹开的瞬间速度大小分别为v_a和v_b．
滑块a被水平向左抛出后做平抛运动，则有
H=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$
x=v_at
解得 v_a=5m/s
弹簧弹开两滑块的过程，取向左为正方向，由动量守恒定律得
mv_a-mv_b=0
可得 v_b=5m/s
滑块上升到C点的过程，由机械能守恒定律得
mg•2R+$\frac{1}{2}m{v}_{C}^{2}$=$\frac{1}{2}m{v}_{b}^{2}$
在C点，由牛顿第二定律有
mg+N=m$\frac{{v}_{C}^{2}}{R}$
解得 N=0.25N
由牛顿第三定律知，滑块对轨道的压力大小为0.25N．
（2）根据能量守恒定律得：
细线断开前弹簧的弹性势能 E_p=$\frac{1}{2}m{v}_{a}^{2}+\frac{1}{2}m{v}_{b}^{2}$=1.125J
答：
（1）滑块b通过圆弧的最高点C时，对轨道的压力大小是0.25N．
（2）细线断开前弹簧的弹性势能是1.125J．

点评本题关键是明确两个物体的运动过程，明确每个过程和状态的物理规律，同时能结合动量守恒定律、机械能守恒定律和平抛运动的分位移公式列式研究．

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4．

如图所示，足够长的光滑U形导轨宽度为L，其所在平面与水平面的夹角为α，上端连接一个阻值为R的电阻．匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面向上．今有一质量为m、有效电阻r的金属杆沿框架由静止下滑，设磁场区域无限大，当金属杆下滑达到最大速度v_m时，运动的位移为x，求
（1）金属杆沿斜面下滑的最大速度？
（2）在此过程中电阻R产生的焦耳热为多少？
（3）在此过程中流过电阻R的电荷量q为多少？

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5．在《验证机械能守恒定律》的实验中，质量为m=1.00kg的重锤拖着纸带下落，在此过程中，打点计时器在纸带上打出一系列的点．在纸带上选取五个连续的点A、B、C、D和E，如图所示．其中O为重锤由静止开始下落时记录的点，各点到O点的距离分别是31.4mm、49.0mm、70.5mm、95.9mm、124.8mm．当地重力加速度g=9.8m/s²．本实验所用电源的频率f=50Hz．（结果保留三位有效数字）

（1）打点计时器打下点D时，重锤下落的速度v_D=1.36 m/s．
（2）从打下点0到打下点D的过程中，重锤重力势能减小量△E_P=0.940 J；重锤动能增加量△E_k=0.925 J．
（3）由此可以得到的实验结论是在误差允许范围内，重锤的机械能守恒．

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科目：高中物理 来源： 题型：解答题

2．

如图所示，一固定光滑足够长斜面AB的倾角θ=30°，一小物块以大小v₀=4m/s的初速度从斜面底端A沿斜面向上运动．选取A处所在的水平面为零势能面，取g=10m/s²．求：
（1）物块上升的最大高度H；
（2）物块的重力势能和动能相等时物块的速度大小v₀．

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科目：高中物理 来源： 题型：多选题

9．

质量为m=1kg的物块放在粗糙水平面上，在水平拉力F的作用下由静止开始运动，物块动能E_k与其发生位移x之间的关系如图所示，图线在x=3m处的切线交横轴于x=2.5m处，已知物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2．重力加速度g取10m/s²，则关于物块前3m的运动情况，下列说法正确的是（　　）

	A．	运动过程中拉力越来越大		B．	最大速度为4m/s
	C．	x=3m时物块的加速度大小为8m/s²		D．	在前3m拉力做功为2J

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科目：高中物理 来源： 题型：计算题

19．

如图所示是双人花样滑冰运动中男运动员拉着女运动员做圆锥摆运动的精彩场面，若女运动员伸直的身体与竖直方向偏角为θ，质量为m，转动过程中女运动员的重心位置做匀速圆周运动的半径为r．求：
（1）男运动员对女运动员的拉力大小及两人转动的角速度；
（2）如果男女运动员手拉手均做匀速圆周运动，已知两人质量比为2：1，求他们做匀速圆周运动的半径之比．

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6．

在光滑的水平面上静止一质量为M的木块，一质量为m的子弹以水平初速度v₀击中木块并留在木块中．设打击过程中子弹与木块间的摩擦力为f．
（1）描述子弹与木块的运动情况，描绘速度时间图象；
（2）子弹与木块共同前进的速度；
（3）木块增加的动能；打击过程中木块前进的距离；
（4）子弹减少的动能；
（5）系统减少的动能；
（6）打击过程中产生的热量；子弹打进木块的深度．

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3．从空中正在上升的氢气球上脱落一个物体，该物体先向上做匀减速直线运动，升至最高点后再向下做匀加速直线运动，脱离氢气球后的物体在以后的整个运动过程中，不计其所受的空气阻力．则下图所示的四幅图中能够正确表示这一过程的是（取竖直向上为正向）（　　）

A．