【题目】质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上，钢板处于平衡状态。一质量也为m的物块甲从钢板正上方高为h的A处自由落下，打在钢板上并与钢板一起向下运动x0后到达最低点B；若物块乙质量为2m，仍从A处自由落下，则物块乙与钢板一起向下运动到B点时，还具有向下的速度，已知重力加速度为g，空气阻力不计。求：
(1)物块甲和钢板一起运动到最低点B过程中弹簧弹性势能的增加量；
(2)物块乙和钢板一起运动到B点时速度vB的大小。
【答案】
【解析】试题分析：物块先自由下落，机械能守恒．物块与钢板碰撞时，因碰撞时间极短，系统所受外力远小于相互作用的内力，遵守动量守恒定律，碰后一起向下运动至最低点，由功能关系可得弹簧弹性势能的增加量；分析过程同上，物体乙将钢板压至B点，形变量和原来的相同，弹性势能增加量仍然为△EP，由功能关系可求物块乙和钢板一起运动到B点时速度的大小。
(1)设物块甲落在钢板上时的速度为v0，根据机械能守恒定律有
解得： 
设物块甲与钢板碰撞后的速度为v1，根据动量守恒定律有
mv0＝2mv1
解得： 
根据题意可得到达最低点B时弹簧的弹性势能增加量为
(2)设物块乙落在钢板上时的速度为v0′，根据机械能守恒定律有： 
解得： 
设物块乙与钢板碰撞后的速度为v2，根据动量守恒定律有
2mv0′＝3mv2
解得： 
根据能量守恒定律可得： 
联立各式解得： 
名校课堂系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图甲所示为小型交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n=200、电阻r=1Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=9Ω，与R并联的交流电压表为理想电表，在r=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量
随时间t按如图乙所示的正弦规律变化。下列说法正确的是
A. 该交流电的频率为50Hz
B. 交流发电机产生的电动势最大值为400V
C. 电路中交流电压表的示数约为255V
D. 若将线圈转速变成原来2倍，交流发电机的输出功率将变成原来的2倍
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】水平台球桌面上母球A、目标球B和球袋洞口边缘C位于一条直线上，设A、B两球质量均为0.25kg且可视为质点，A、B间的距离为5cm，B、C间距离为x=160cm，因两球相距很近，为避免“推杆”犯规（球杆推着两球一起运动的现象），常采用“点杆”击球法（当球杆杆头接触母球的瞬间，迅速将杆抽回，母球在离杆后与目标球发生对心正碰，因碰撞时间极短，可视为弹性碰撞），设球与桌面的动摩擦因数为μ=0.5，为使目标球可能落入袋中，求：
（1）碰撞过程中A球对B球的最小冲量为多大（碰撞过程中的摩擦阻力可忽略不计）
（2）碰撞前瞬间A球的速度最小是多大？
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】在真空中，半径r＝3×10－2m的圆形区域内有匀强磁场，方向如图所示，磁感应强度B＝0.2 T，一个带正电的粒子以初速度v0＝1×106m/s从磁场边界上直径ab的一端a点射入磁场，已知该粒子的比荷
＝1×108C/kg，不计粒子重力．
(1)求粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径；
(2)若要使粒子飞离磁场时有最大偏转角，求入射时v0与ab的夹角θ及粒子的最大偏转角．
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示装置中，质量均为m的小球A、B系在等长度的轻绳OA、OB下端，并都以转速n绕同一竖直轴在同一水平面内做匀速圆周运动，此时绳OA与OB夹角为α，质量为2m的物块C静止不动；若将C换成质量为3m的物块D，要保证在系统稳定时，A、B仍在同一水平面内做圆周运动，同时D静止不动，则A、B的质量和两球做圆周运动的转速n应如何调整
A. 减少A、B的质量，增大转速n
B. 保持A、B的质量不变，增大转速n
C. 增大A、B的质量，减小转速n
D. 增大A、B的质量，增大转速n
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为4∶1，原线圈两端接入稳定的正弦交流电源u=220
sin 314t(V)；副线圈接有电阻R，并接有理想电压表和理想电流表。下列结论正确的是
A. 电压表读数为55
V
B. 若仅将副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半
C. 若仅将R的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍
D. 若R的阻值和副线圈匝数同时增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的2倍
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【题目】在“测定直流电动机的效率”实验中，用如图所示的实物图测定一个额定电压U=6 V、额定功率为3 W的直流电动机的机械效率。
（1）请根据实物连接图在方框中画出相应的电路图(电动机用
表示) ____________。
（2）实验中保持电动机两端电压U恒为6 V，重物每次匀速上升的高度h均为1.5 m，所测物理量及测量结果如下表所示：
（3）在第5次实验中，电动机的输出功率是______；可估算出电动机线圈的电阻为______ Ω。
（4）从前4次的实验数据可以得出：UI________(填“>”“<”或“=”) 
。
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【题目】一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t秒与t+0.2秒两个时刻，在x轴上（-3m，3m）区间的波形完全相同，如图所示．并且图中M，N两质点在t秒时位移均为
，下列说法中不正确的是____
A．该波的最大波速为20m/s
B．（t+0.1）秒时刻，x=-2m处的质点位移一定是a
C．从t秒时刻起，x=2m处的质点比x=2.5m的质点先回到平衡位置
D．从t秒时刻起，在质点M第一次到达平衡位置时，质点N恰好到达波峰
E．该列波在传播过程中遇到宽度为d=3m的狭缝时会发生明显的衍射现象
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】图为某住宅区的应急供电系统，它由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成．发电机中矩形线圈所围的面积为S，匝数为N，电阻不计，它可绕水平轴OO′在磁感应强度为B的水平匀强磁场中以角速度ω匀速转动．矩形线圈通过滑环连接降压变压器，滑动触头P上下滑动时可改变输出电压，R0表示输电线的电阻．以线圈平面与磁场平行时为计时起点，下列判断正确的是( )
A. 若发电机线圈某时刻处于图示位置，则变压器原线圈的电流瞬时值最大
B. 发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBSωsinωt
C. 当用电量增加时，为使用户电压保持不变，滑动触头P向上滑动
D. 当滑动触头P向下滑动时，变压器原线圈两端的电压将升高
【答案】AC
【解析】当线圈与磁场平行时，感应电流最大，变压器原线圈的电流瞬时值最大，故A正确；从垂直中性面计时，则感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωcosωt，故B错误；用电量增加时，根据功率P=UI，当电压不变，电流增大，则导线中电压损失变大，用户得到的电压减小，则为使用户电压保持不变，触头P向上移动，故C正确；当触头P向下移动，只会改变副线圈的电流，从而改变原线圈的电流，不会改变原线圈的电压，故D错误．故选AC．
点睛：考查瞬时表达式的书写时，关注线圈的开始计时位置，得出最大值，区别与有效值，理解电阻的变化，只会改变电流与功率，不会影响电压的变化．
【题型】多选题
【结束】
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【题目】如图所示，倾角为θ的光滑斜面足够长，一质量为m的小物体，在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从斜面底端沿斜面向上做匀加速直线运动，经过时间t，力F做功为60J，此后撤去力F，物体又经过相同的时间t回到斜面底端，若以地面为零势能参考面，则下列说法中正确的是( )
A. 物体回到斜面底端的动能为60J
B. 恒力F＝2mgsinθ
C. 撤去力F时，物体的重力势能是45J
D. 动能与势能相等的时刻一定出现在撤去力F之后
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