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【题目】如图所示,劲度系数为k0的轻弹簧一端固定于悬点O,另一端悬挂一个质量为m的小球a,小球a静止时处于空中A点.在悬点O处固定一带电量为qq>0)小球b(未画出),弹簧与小球a、b彼此绝缘.某时刻,用某种方式让小球a带上电量+q,小球a由静止开始向上运动,当a、b球间的电场力为a球重力的两倍时,小球a的速度达到最大值v,此时小球a处于空中B点.两带电小球均看作点电荷,静电力常数为k,重力加速度为g,不计空气阻力.则

A. 弹簧的原长为

B. A、B两点间的距离为

C. A、B两点间的电势差

D. 小球aA点到B点机械能的变化量为

【答案】AD

【解析】A项:小球a静止时处于空中的A点,根据平衡条件有,小球a带上电荷量为+q的正电荷向上加速到B点时有,解得,此时弹簧弹力处于压缩状态,形变量与A点形变量相同,A、B两位置弹簧弹性势能相等,根据库仑定律得 ,其中,联立解得,故A正确;

B项:A、B两点间的距离为,故B错误;

C项:小球aA点到B点,根据动能定理,即,解得,故C正确;

D项:小球aA点到B点机械能的变化量,故D错误。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图,一直立气缸通过底部的水平细管与一个上端开口的竖直管相连,气缸的横截面面积=30cm.竖直管的横截面面职为=10cm,该装置的底部盛有水银,气缸内封闭有一定量的气体。当气缸内气体的温度为=300K时,气缸内气柱的长度为=20cm,竖直管内的水银面比气缸内的水银面低h=16cm.现缓慢升高气缸内气体的温度,当温度升高到=456K时,竖直管内的水银面与气缸内的水银面相平,求:

①气缸内水银面下降的高度;

②气缸内气体的温度为时,气体的压强。

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【题目】为测定待测电阻Rx的阻值(约为9000Ω),实验室提供如下器材:

电池组E:电动势3 V,内阻不计;

电压表V:量程6.0V,内阻很大;

电流表A1:量程0~15 mA,内阻约为100 Ω;

电流表A2:量程0~300 μA,内阻为1 000 Ω;

滑动变阻器R1:阻值范围0~20 Ω,额定电流2 A;

定值电阻R2:阻值为2000Ω,额定电流10 mA;

定值电阻R3:阻值为200 Ω,额定电流0.1 A;

开关S、导线若干.

(1)为了准确地测量Rx的阻值,某同学已经设计出了大致的电路,但电表和电阻代号还未填入,请你帮他将正确的电表代号填入_________ 内,并将正确的电阻代号填在对应电阻的下方

(2) 调节滑动变阻器R1,两表的示数如图乙所示,可读出电流表A1的示数是________mA,电流表A2的示数是________μA,则待测电阻Rx的阻值是

________×103Ω(计算结果保留一位小数).

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,一质量为M3.0 kg的长木板B静止在光滑的水平面上,在长木板B的最左端放置一可视为质点的小物块A,已知长木板的长度为L0.96 m,小物块的质量为m1.0 kg,小物块与长木板上表面之间的动摩擦因数为μ0.3(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),重力加速度g10 ms2。如果对小物块施加一水平向右的恒力F6.0 N,为了保证小物块能离开长木板,则恒力F的冲量至少应为多大?

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【题目】竖直平面内有一直角形内径处处相同的细玻璃管,A端封闭,C端开口,最初AB段处于水平状态,中间有一段水银将气体封闭在A端,各部分尺寸如图所示,外界大气压强=75cmHg。

1)若从C端缓慢注入水银,使水银与端管口平齐,需要注入水银的长度为多少?

2)若在竖直平面内将玻璃管顺时针缓慢转动90°,最终AB段处于竖直,BC段处于水平位置时,封闭气体的长度变为多少?(结果保留三位有效数字)

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【题目】如图所示,竖直面内半径r=0.8m1/4圆周的光滑曲面EM与粗糙水平面MN相切于M点,MNx=6.0m.过M点的竖直虚线PQ及右侧空间存在水平向里的匀强磁场,B=5T,水平面的右端N处紧邻一半径RR未知)的绝缘圆筒(图示为圆筒的横截面),圆筒内除了磁场外还有一竖直方向的匀强电场,圆筒上两小孔N、S和圆心O2在水平直径上.水平面上紧邻M点处有一质量m=0.1kg不带电的小球b,另有一个与b完全相同的、带电量q=–0.01C的小球a从曲面的顶端E处由静止释放,滑到M点处与静止的小球b正碰并粘在一起,碰后的瞬间给粘合体c一个水平推力F,粘合体以a=1m/s2加速度匀加速运动到N点,同时撤去水平推力,粘合体从N点进入圆筒后作竖直面内的圆周运动.不计空气阻力,小球ab和粘合体c均视为质点,碰撞前后电荷总量保持不变,粘合体c与水平面间MN间的动摩擦因数μ=0.5.g10m/s2.求:

(1)小球ab碰前瞬间过曲面M点时对M点的压力;

(2)整个过程中水平力F对粘合体c的冲量;

(3)粘合体cN点进入圆筒后,假设与筒壁碰后速度大小不变,方向反向,若粘合体c与筒壁发生3次碰撞后从S点射出,求圆筒的半径.(已知tan22.5=

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【题目】如图所示,长为L的轻绳一端系于O点,另一端系一小球,在O点正下方P点有一钉子。现将小球拉至A点由静止释放,小球摆至最低点B后继续向右摆至最高点C。整个过程中,小球摆角始终小于。下列说法正确的是________.

A.小球在C点时回复力最大

B.小球在B点时合力为零

C.小球从A摆至B点时合力突然变大

D.小球从A点摆至B点的时间等于从B点摆至C点的时间

E.若将钉子的位置上移,则小球从A点摆至C点的时间变长

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【题目】如图所示,在光滑的水平地面上有平板小车质量为M=2 kg,体积相等的滑块甲和乙质量均为m=1 kg,三者处于静止状态。某时刻起滑块甲以初速度=2m/s向左运动,同时滑块乙以=4m/s向右运动。最终甲、乙两滑块均恰好停在小车的两端。小车长L=9.5m,两滑块与小车间的动摩擦因数相同,(g10m/s,滑块甲和乙可视为质点)求:

(1)两滑块与小车间的动摩擦因数;

(2)两滑块运动前滑块乙离右端的距离。

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【题目】利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨,导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连;遮光片两条长边与导轨垂直,导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到光电门B处的距离,b表示遮光片的宽度,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度v,实验时滑块在A处由静止开始运动。

1)某次实验测得倾角θ=30°,重力加速度用g表示,滑块从A处到达B处时mM组成的系统动能增加量可表示为ΔEk=________,系统的重力势能减少量可表示为ΔEP=__________,在误差允许的范围内,若ΔEkEP则可认为系统的机械能守恒;(用题中所给字母表示)

2按上述实验方法,某同学改变AB间的距离,得到滑块到B点时对应的速度,作出v2d图象如图所示,并测得M=m,则重力加速度g____________m/s2

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