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如图,小球P、Q的质量相等,其间用轻弹簧相连,光滑斜面倾角为θ,系统静止时,弹簧与轻绳均平行于斜面,则在轻绳被突然剪断的瞬间,下列说法正确的是(  )
分析:(1)根据平衡条件可知:对B球F=mgsinθ,对A球F=F+mgsinθ;
(2)细线被烧断的瞬间,细线的拉力立即减为零,但弹簧的弹力不会瞬间发生改变;
(3)对A、B球分别进行受力分析,根据牛顿第二定律即可求出各自加速度.
解答:解:系统静止,根据平衡条件可知:对Q球F=mgsinθ,对P球F=F+mgsinθ,
    细线被烧断的瞬间,细线的拉力立即减为零,但弹簧的弹力不发生改变,则:
    Q球受力情况未变,瞬时加速度为零;对P球根据牛顿第二定律得:a=
F
m
=
F+mgsinθ
m
=2gsinθ,故ABD错误,C正确.
故选C
点评:该题是牛顿第二定律的直接应用,本题要注意细线被烧断的瞬间,细线的拉力立即减为零,但弹簧的弹力不发生瞬间改变,该题难度适中.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

一质量为M=6kg、带电量为q=-0.1C的小球P自动摩擦因数μ=0.5、倾角θ=53°的粗糙斜面顶端静止开始滑下,斜面高h=6.0m,斜面底端通过一段光滑小圆弧与一光滑水平面相连.整个装置处在水平向右的匀强电场中,场强E=200N/C,忽略小球在连接处的能量损失,当小球运动到水平面时,立即撤去电场.水平面上有另一与P球一摸一样的小球Q,小球Q不带电,且Q与轻质绝缘弹簧相连接.如图所示,设Q静止,P运动到水平面与弹簧发生碰撞.(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2.)(水平面小球运动速度满足mAVA+mBVB=mAvA+mBVB
(1)在整个过程中,P球电势能增加多少?
(2)小球P运动到水平面时的速度大小.
(3)在整个过程中,弹簧具有最大弹性势能为多少?

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(2012?泗县模拟)如图所示,光滑轨道的DP段为水平轨道,PQ段为半径是R的竖直半圆轨道,半圆轨道的下端与水平的轨道的右端相切于P点,一轻质弹簧左端A固定,另一端拴接一个质量为m的小球B,质量也为m的小球C靠在B球的右侧,现用外力作用在C上,使弹簧被压缩了0.4R(弹簧仍在弹性限度内).这时小球静止于距离P端3R的水平轨道上,若撤去外力,C球运动到轨道的最高点Q后又恰好落回到原出发点.已知重力加速度为g.求撤去外力前的瞬间,弹簧的弹性势能EP是多少?

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精英家教网如图所示,与斜面平行的绝缘轻质弹簧一端固定在斜面底端,带电小球Q固定在光滑绝缘斜面上的M点,另有一小球P与Q大小相同、带同种电荷,P、Q都可视为质点,且在通过弹簧中心的直线ab上.现将P压缩弹簧到一定长度,由静止开始释放P,P沿斜面向上运动到达N点时速度为零.从释放P到运动到N点的过程中(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,足够长的光滑绝缘水平台左端固定一被压缩的绝缘轻质弹簧,一个质量m=0.04kg、电量q=+2×10-4c的可视为质点的带电小球与弹簧接触但不栓接.某一瞬间释放弹簧弹出小球,小球从水平台右端A点飞出,恰好能没有碰撞地落到粗糙倾斜轨道的最高B点,并沿轨道滑下.已知AB的竖直高度h=0.45m,倾斜轨道与水平方向夹角为α=37°、倾斜轨道长为L=2.0m,带电小球与倾斜轨道的动摩擦因数μ=0.5.倾斜轨道通过光滑水平轨道CD与光滑竖直圆轨道相连,在C点没有能量损失,所有轨道都绝缘,运动过程小球的电量保持不变.只有过山车模型的竖直圆轨道处在范围足够大竖直向下的匀强电场中,场强E=2.0×103V/m.(cos37°=0.8,sin37°=0.6,取g=10m/s2)求:
(1)被释放前弹簧的弹性势能?
(2)要使小球不离开轨道(水平轨道足够长),竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件?
(3)如果竖直圆弧轨道的半径R=0.9m,小球进入轨道后可以有多少次通过竖直圆轨道上距水平轨道高为0.01m的某一点P?
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