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【题目】如图所示,质量相等的物块A和足够长的木板B,质量为m1=m2=1kg,通过一劲度系数k=25N/m的轻质弹簧连接。B与水平面间接触面的动摩擦因数μ=0.25,A、B间接触面光滑,弹簧开始时处于原长。现在物块A上施加一个水平向右的恒力F=5N,使物块A向右滑动,物块运动过程中弹簧始终处在弹性限度内。已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度g10m/s2,弹簧弹性势能可表示为 ,其中k为弹簧劲度系数,x为弹簧形变量。求:

(1)物块A刚开始滑动时加速度大小a

(2)木板B刚开始滑动时弹簧的伸长量x0和物块A的速度大小v0

(3)弹簧第一次拉伸到最长时弹簧的伸长量x.

【答案】(1) (2) (3)

【解析】(1)对物块A受力分析有:

(2)对物块B受力分析,①,且

联立①②解得

对物块A应用功能关系有:

联立③④解得

(3)设从物块B开始运动到弹簧第一次最长A位移为,物块B位移为,弹簧伸长量为x,弹簧最长时A、B速度相等,为v,则对A、B系统应用功能关系可得:

A、B组成的系统,受到恒力F和地面摩擦力的作用,合力为零,A、B系统动量守恒⑦;由长度关系

联立解得(舍去)和

故弹簧第一次拉伸最长时弹簧伸长量为

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,光滑水平面上一质量为M、长为L的木板右端靠竖直墙壁.质量为m的小滑块(可视为质点)以水平速度v0滑上木板的左端,滑到木板的右端时速度恰好为零.

(1)求小滑块与木板间的摩擦力大小;

(2)现小滑块仍以水平速度v0从木板的右端向左滑动,求小滑块在木板上的滑行距离.

【答案】(1) (2)

【解析】试题分析:对小物块进行分析,根据动能定理,小滑块与木板间的摩擦力大小;小滑块从右端向左滑动时,由动理守恒和能量守恒可求小滑块在木板上的滑行距离。

(1)对物块根据动能定理得

(2)对滑块与木板组成的系统,设两者最后的共同速度为v1

根据动量守恒定律得

设小滑块相对木板滑行的距离为d,根据能量守恒定律得

联立得

型】解答
束】
45

【题目】以下说法正确的是________

A.某物质的密度为ρ,其分子的体积为V0,分子的质量为m,则

B.在装满水的玻璃杯内,可以不断地轻轻投放一定数量的大头针,水也不会流出,这是由于大头针填充了水分子间的空隙

C.在油膜法粗测分子直径的实验中,把油分子看成球形,是物理学中的一个理想化模型,因为分子并不真的是球形

D.物质是由大量分子组成的,在这里的分子是组成物质的分子、原子、离子的统称

E.玻璃管道裂口放在火上烧熔,它的尖端就变圆,是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下,表面要收缩到最小的缘故

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在平面上有两条相互垂直且彼此绝缘的长通电直导线,以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系。四个相同的闭合圆形线圈在四个象限中完全对称放置,两条长直导线中电流大小与变化情况相同,电流方向如图所示,当两条导线中的电流都开始均匀增大时,四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是

A. 线圈a中有感应电流

B. 线圈b中有感应电流

C. 线圈c中有顺时针方向的感应电流

D. 线圈d中有逆时针方向的感应电流

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某探究小组要尽可能精确地测量电流表○A1 的满偏电流,可供选用的器材如下:

A.待测电流表A1 (满偏电流Imax约为800 μA、内阻r1约为100Ω,表盘刻度均匀、总格数为N)

B.电流表A2 (量程为0.6 A、内阻r2=0.1Ω)

C.电压表V (量程为3V、内阻RV=3kΩ)

D.滑动变阻器R(最大阻值为20 Ω)

E.电源E(电动势有3V、内阻r约为1.5Ω)

F.开关S一个,导线若干

(1)该小组设计了图甲、图乙两个电路图,其中合理的是________(选填图甲图乙”).

(2)所选合理电路中虚线圈处应接入电表________(选填“B”“C”).

(3)在开关S闭合前,应把滑动变阻器的滑片P置于________(选填ab”).

(4)在实验中,若所选电表的读数为Z,电流表A1的指针偏转了n格,则可算出待测电流表A1的满偏电流Imax________.

【答案】 图乙 C b

【解析】本题的关键是根据变阻器的全电阻远小于待测电流表内阻可知,变阻器应采用分压式接法;题的关键是根据串联电路电流相等可知虚线处应是电流表B;题关键是明确闭合电键前应将变阻器滑片置于输出电压最小的一端;题的关键是求出待测电流表每小格的电流.

(1)由于待测电流表的量程较小,而内阻大于滑动变阻器的最大阻值,为了减小误差,应选用乙电路图.

(2)由于两块电流表的量程差距较大,只能选用电压表当电流表使用,故选C.

(3)乙电路图中滑动变阻器采用的是分压式接法,在闭合开关前,要求测量电路的分压为零,故滑动变阻器的滑片P应置于b端.

(4)根据串联电路的特点,可得:,解得:

型】实验题
束】
91

【题目】如图所示为光电效应中光电流随入射光的强度、入射光的频率和外加电压变化的图象,在横轴上的截距表示加上反向电压达到一定值时光电流为零,这个电压称为遏止电压Uc,加上正向电压,电压达到一定值时,对于某一频率的光,在光的强度一定的情况下,光电流也趋于一定,这个电流称为饱和光电流,根据图中提供的信息可以判断出,在光电效应中,遏止电压与________有关,与________无关,饱和光电流与________________有关,与________无关.(入射光的频率”、“入射光的强度外加电压”)

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置。转动手柄,可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。塔轮至上而下有三层,每层左右半径比分别是1:1、2:13:1。左右塔轮通过皮带连接,并可通过改变皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比。实验时,将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A(或B)处,A、C到塔轮中心的距离相等。两个小球随塔轮做匀速圆周运动,向心力大小可由塔轮中心标尺露出的等分格的格数读出。

(1)在该实验中应用了 _____来探究向心力的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。

A.理想实验法 B.控制变量法 C.等效替代法

(2)用两个质量相等的小球放在A、C位置,匀速转动时左边标尺露出1格,右边标尺露出4格,

则皮带连接的左右塔轮半径之比为 _______

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】测定电阻的阻值,实验室提供下列器材:

A.待测电阻R(阻值约10kΩ) B.滑动变阻器R1(0-lkΩ)

C.电阻箱Ro(99999.9Ω) D.灵敏电流计G(500A,内阻不可忽略)

E.电压表V(3V,内阻约3kΩ) F.直流电源E(3V,内阻不计)

G.开关、导线若干

(1)甲同学设计了如图a所示的电路,请你指出他的设计中存在的问题:

___________;②___________;③___________

(2)乙同学用图b所示的电路进行实验.

①请在图d中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接_______.

②先将滑动变阻器的滑动头移到_____(选填“左”或“右”)端,再接通开关S;保持S2断开,闭合S1,调节R1使电流计指针偏转至某一位置,并记下电流I1

③断开S1,保持R1不变,调整电阻箱R0阻值在10kΩ左右,再闭合S2,调节R0阻值使得电流计读数为________时,R0的读数即为电阻的阻值.

(3)丙同学查得灵敏电流计的内阻为Rg,采用电路c进行实验,改变电阻箱电阻R0值,读出电流计相应的电流I,由测得的数据作出-R0图象如图e所示,图线纵轴截距为m,斜率为k,则电阻的阻值为________________

【答案】1)电流表不应外接或滑动变阻器不应该用限流解法;(2)如图;左;I13

【解析】(1)①连接实物电路图,如图:

②为保护电路,先将滑动变阻器的滑动头移到左端,③断开,保持不变,调整电阻箱阻值在10kΩ左右,再闭合,调节阻值使得电流计读数为时,的读数即为电阻的阻值.(2) 由图c所示电路可知,在闭合电路中,电源电动势:,则有:,由图d所示图象可知,图象截距为:图象斜率,解得电阻阻值为:.

型】实验题
束】
142

【题目】氘核和氚核()结合成氦核()的核反应方程如下:,要发生这样的核反应,需要将反应物质的温度加热到几百万开尔文.式中17.6 MeV是核反应中________(放出吸收”)的能量,核反应后生成物的总质量比核反应前物质的总质量________(增加减少”)________kg.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,把一个有孔的小球A装在轻质弹簧的一端,弹簧的另一端固定,小球穿在沿水平x轴的光滑杆上,能够在杆上自由滑动。把小球沿x轴拉开一段距离,小球将做振幅为R的振动O为振动的平衡位置另一小球B在竖直平面内以O′为圆心,在电动机的带动下,沿顺时针方向做半为径R的匀速圆周运动OO′在同一竖直线上。用竖直向下的平行光照射小球B适当调整B的转速,可以观察到,小球Bx方向上的影子”和小球A在任何瞬间都重合。已知弹簧劲度系数为k,小球A的质量为m弹簧的弹性势能表达式为其中k是弹簧的劲度系数,x是弹簧的形变量。

a.请结合以上实验证明:小球A振动的周期

b.简谐运动的一种定义是:如果质点的位移x与时间t的关系遵从正弦函数的规律,即它的振动图像x-t图像)是一条正弦曲线,这样的振动叫做简谐运动。请根据这个定义并结合以上实验证明:小球A在弹簧作用下的振动是简谐运动,并写出用已知量表示的位移x与时间t关系的表达式。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】2017420日,中国第一艘货运飞飞船天舟一号发射升空,并与在轨运行的天宫二号成功交会对接,开展了一系列任务,验证了空间站货物补给、推进剂在轨补加等关键技术。设地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,两者对接后一起绕地球运行的轨道可视为圆轨道,离地面的高度为kR,运行周期为T。则下列说法正确的是( )

A. 对接前,天舟一号可以先到达比天宮二号的轨道半径小的轨道然后加速对接

B. 对接前,天舟一号可以先到达与天宫二号的轨道半径相同的轨道然后加速对接

C. 对接后,飞船的加速度大小为a=

D. 对接后,飞船的速度大小为v=

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科目:高中物理 来源: 题型:

【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

【答案】ACD

【解析】试题分析:物体静止开始从斜面底端开始运动知道最后返回斜面底端,此过程斜面光滑没有摩擦力做功,重力做功为0,根据动能定理有Ek-0=WF=60J,选项A对。撤去F前,加速度a=-gsinθ,撤去F后,加速度a'=gsinθ。根据力F撤去前后位移等大反向,判断撤去前后平均速度等大方向,由于撤去前后都是匀变速所以有,整理得a'=3a,即F=mgsinθ,选项B错。撤去力F前,力F做功Fs=mgsinθ·s=60J,重力做功-mgsinθ·s =45J,所以撤出力F时,物体的重力势能是45J选项C对。力F撤去前,合力mgsinθ小于重力沿斜面的分力mgsinθ,即合力做功小于克服重力做功,增加的动能小于增加的重力势能,撤去力F之前一定是重力势能大于动能,最返回斜面时重力势能为0,小于动能,所以动能与势能相等的时刻一定出现在撤去力F之后选项D对。

考点:动能定理 牛顿运动定律

【名师点睛】

型】单选题
束】
41

【题目】将轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连;弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放;小球离开桌面后落到水平地面.测量出小球质量m、平抛运动的竖直位移h(即桌面高度)以及________,就可以测出弹簧被压缩后的弹性势能为________.(结果用测量量表示,已知重力加速度大小为g).

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