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(11分)如图甲,在水平地面上固定一倾角为θ的光滑斜面,一劲度系数为k的轻质弹簧的一端固定在斜面底端,弹簧处于自然状态。一质量为m的滑块从距离弹簧上端为s0处由静止释放,设滑块与弹簧接触过程中没有机械能损失,弹簧始终处在弹性限度内(不计空气阻力,重力加速度大小为g)。

(1)求滑块与弹簧上端接触瞬间的动能;
(2)若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm,求此时弹簧所具有的弹性势能;
(3)从滑块静止释放瞬间开始计时,请在乙图中定性画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间的关系图象。图中横坐标轴上的t1、t2及t3分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度达到最大值及第一次速度减为零的时刻,纵坐标轴上的v1为滑块在t1时刻的速度大小,vm是题中所指的物理量。(本问不要求写出计算过程)
(1)(2)(3)

试题分析:(1)滑块从静止释放到与弹簧刚接触的过程中,由动能定理得 2分
(2)滑块速度最大时受力平衡,设此时弹簧压缩量为x0,弹簧弹性势能为EP,则有
 2分
 3分
 1分
(3)如图3分
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(14分) 如图所示,足够长的两根相距为0.5m的平行光滑导轨竖直放置,导轨电阻不计,磁感应强度B为0.8T的匀强磁场的方向垂直于导轨平面。两根质量均为0.04kg、电阻均为0.5Ω的可动金属棒都与导轨始终接触良好,导轨下端连接阻值为1Ω的电阻R,金属棒用一根细绳拉住,细绳允许承受的最大拉力为0.64N。现让棒从静止开始落下,直至细绳刚被拉断时,此过程中电阻R上产生的热量为0.2J,(g=10m/s2)求:

(1)此过程中棒和棒产生的热量
(2)细绳被拉断瞬时,棒的速度
(3)细绳刚要被拉断时,棒下落的高度

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,摩托车做特技表演时,以v0=10.0m/s的初速度冲向高台,然后从高台水平飞出。若摩托车冲向高台的过程以P=4.0kw的额定功率行驶,冲到高台上所用时间t=3.0s,人和车的总质量 kg,台高h=5.0m,摩托车的落地点到高台的水平距离x=10.0m。不计空气阻力,取。求:

(1)摩托车从高台飞出到落地所用时间;
(2)摩托车落地时速度的大小;
(3)摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,半圆形轨道MON竖直放置且固定在地面上,直径MN是水平的。一小物块从M点正上方高度为H处自由下落,正好在M点滑入半圆轨道,测得其第一次离开N点后上升的最大高度为。小物块接着下落从N点滑入半圆轨道,在向M点滑行过程中(整个过程不计空气阻力)
A.小物块正好能到达M点B.小物块一定到不了M点
C.小物块一定能冲出M点D.不能确定小物块能否冲出M点

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,A、B和C、D为两对带电金属极板,长度均为l,其中A、B两板水平放置,间距为d,A、B间电压为U1;C、D两板竖直放置,间距也为d,C、D间电压为U2。有一初速度为0、质量为m、电荷量为e的电子经电压U0加速后,平行于金属板进入电场,则电子进入该电场时的速度大小为            ;若电子在穿过电场的过程中始终未与极板相碰,电子离开该电场时的动能为_____________。(A、B、C、D四块金属板均互不接触,电场只存在于极板间,且不计电子的重力)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(9分)如图所示,粗糙水平地面与半径为R=0.5m的光滑半圆轨道BCD相连接,且在同一竖直平面内,O是BCD的圆心,BOD在同一竖直线上。质量为m=1kg的小物块在水平恒力F=15N的作用下,由静止开始从A点开始做匀加速直线运动,当小物块运动到B点时撤去F,小物块沿半圆轨道运动恰好能通过D点,已知AB间的距离为3m,重力加速度。求:

(1)小物块运动到B点时的速度;
(2)小物块离开D点后落到地面上的点与B点之间的距离。
(3)小物块在水平面上从A运动到B的过程中克服摩擦力做的功

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图, 实线为高速运动正粒子在位于O点的点电荷附近的运动轨迹,M、N和Q为轨迹上的三点,N点离点电荷最近,Q点比M点离点电荷更远,不计正粒子的重力,则(   )
A.正粒子在M点的速率比在Q点的大
B.三点中,正粒子在N点的电势能最小
C.在点电荷产生的电场中,M点的电势比Q点的低
D.正粒子从M点运动到Q点,电场力对它做的总功为正功

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,竖直固定放置的光滑绝缘杆上O点套有一个质量为m、带电量为-q的小环。在杆的左侧固定一个带电量为+Q的点电荷,杆上a、b两点与Q正好构成等边三角形。已知Oa之间距离为h1,ab之间距离为h2,静电常量为k。现使小环从图示位置的O点由静止释放,若通过a点的速率为

试求:
(1)小环运动到a点时对杆的压力大小及方向;(2)小环通过b点的速率。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图直流电源的路端电压U=182 V,金属板AB、CD、EF、GH相互平行、彼此靠近。它们分别和变阻器上触点a、b、c、d连接。ab、bc、cd段电阻之比为1∶2∶3。孔O1正对B和E,孔O2正对D和G,边缘F、H正对。一个电子以初速度m/s沿AB方向从A点进入电场,恰好穿过孔O1和O2后,从H点离开电场。金属板间的距离L1=2 cm,L2=4 cm,L3=6 cm。电子质量kg,电荷量C。正对的两平行板间可视为匀强电场,求:

(1) 各相对两板间的电场强度;
(2) 电子离开H点时的动能;
(3) 四块金属板的总长度(AB+CD+EF+GH)。

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