【题目】如图所示，在光滑的水平面上有一质量M=4kg的平板车，小车右端固定一竖直挡板，挡板的质量不计，一轻质弹簧右端固定在挡板上，在平板车左端P处有一可以视为质点的小滑块，其质量m=2kg。平板车上表面Q点的左侧粗糙，右侧光滑，PQ间的距离L=10m。某时刻平板车以v1=1m/s的速度向左滑行，同时小滑块以v2=8m/s的速度向右滑行。一段时间后，小滑块与平板车达到相对静止，此时小滑块与Q点相距d=5m，取g=10m/s2，求:
(1)小滑块与平板车相对静止时的速度v;
(2)小滑块与平板车之间的动摩擦因数μ;
(3)弹簧可能获得的最大弹性势能Ep。
【答案】(1)v=2m/s，方向水平向右(2)μ=0.54 μ=0.18(3)Ep=18J
【解析】
(1)设M、m共同速度为v，取水平向右为正方向，由动量守恒定律
解得
v=2m/s
方向水平向右
(2)如果小滑块尚未越过Q点就与平板车达到州对静止，对平板车与滑块组成的系统
由能量守恒
解得
μ=0.54
如果小滑块越过Q点与弹簧相互作用后，再返回与平板车达到相对静止，对平板车与滑块组成的系统，由能量守恒
....
解得
μ=0.18
(3)如果小滑块尚未越过Q点就与平板车达到相对静止，弹簧的弹性势能为零。如果小滑块越过Q点与弹簧相互作用后，再返回平板车达到相对静止，对平板车、滑块和弹簧组成的系统，由能量守恒
得
Ep=18J
所以，弹簧可能获得的最大弹性势能为18J。
全优点练单元计划系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图，光滑平行金属导轨间距为L，与水平面夹角为θ，两导轨上端用阻值为R的电阻相连，该装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面。质量为m的金属杆ab以沿导轨平面向上的初速度v0从导轨底端开始运动，然后又返回到出发位置。在运动过程中，ab与导轨垂直且接触良好，不计ab和导轨的电阻及空气阻力。
（1）求ab开始运动时的加速度a；
（2）分析并说明ab在整个运动过程中速度、加速度的变化情况；
（3）分析并比较ab上滑时间和下滑时间的长短。
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【题目】如图甲所示，比荷
=k的带正电的粒子(可视为质点)，以速度v0从A点沿AB方向射入长方形磁场区域，长方形的长AB=
L，宽AD=L。取粒子刚进入长方形区域的时刻为0时刻，垂直于长方形平面的磁感应强度按图乙所示规律变化(以垂直纸面向外的磁场方向为正方向)，粒子仅在洛伦兹力的作用下运动。
（1）若带电粒子在通过A点后的运动过程中不再越过AD边，要使其恰能沿DC方向通过C点，求磁感应强度B0及其磁场的变化周期T0为多少？
（2）要使带电粒子通过A点后的运动过程中不再越过AD边，求交变磁场磁感应强度B0和变化周期T0的乘积B0T0应满足什么关系？
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【题目】如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r一定，A、B为平行板电容器，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，R3为光敏电阻(电阻值随光照强度的增加而减小)，电流表A和电压表V的示数分别为I和U。下列说法正确的是
A.将R2的滑动触头P向左移动，I将增大，U将减小
B.减小A、B板的正对面积，则电容器所带电荷量减少
C.减小光照强度，I将减小，U将增大，电容器所带电荷量将减小
D.减小光照强度，U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值将变大
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【题目】现用下列器材测量电源的电动势和内阻:
待测电源E(电动势约为4V);
电流表A(量程为0 ~0.6A，内阻不计);
电阻箱R(最大阻值为99. 9
) ;
开关S;
导线若干。
(1)根据所给实验器材，画出实验原理图_________。
(2)根据实验原理，进行如下操作:调节电阻箱R的阻值，记录多组电流表的读数I和电阻箱的对应读数R，以
为纵坐标，R为横坐标，根据测量数据作出的-R图像如图所示，则电源电动势E=________V，内阻r=_________。
(3)若考虑到实际电表有内阻，关于该实验的误差分析，下列说法正确的是_______。
A.电源内阻的测量值偏大
B.电源内阻的测量值偏小
C.电源电动势的测量值偏大
D.电源电动势的测量值偏小
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【题目】如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地．一带电油滴位于两板中央的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离（ ）
A.带电油滴将沿竖直方向向上运动
B.带电油滴将沿竖直方向向下运动
C.P点的电势将降低
D.电容器的电容减小，电容器的带电量将减小
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【题目】有一根细长而均匀的金属管线样品，长约60cm，电阻约为6Ω，横截面如图甲所示。
(1)用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图乙所示，金属管线的外径为_______mm；
(2)现有如下器材：
A．电流表（量程0.6A，内阻约0.1Ω）
B．电流表（量程3A，内阻约0.03Ω）
C．电压表（量程3V，内阻约3kΩ）
D．滑动变阻器（1750Ω，0.3A）
E．滑动变阻器（15Ω，3A）
F．蓄电池（6V，内阻很小）
G．开关一个，带夹子的导线若干
要进一步精确测量金属管线样品的阻值，电流表应选______，滑动变阻器应选_______。（只填代号字母）
(3)请将图丙所示的实际测量电路补充完整。（_________）
(4)已知金属管线样品材料的电阻率为ρ，通过多次测量得出金属管线的电阻为R，金属管线的外径为d，要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的横截面积S，在前面实验的基础上，还需要测量的物理量是______。（所测物理量用字母表示并用文字说明）。计算中空部分横截面积的表达式为S=_______。（用字母填写表达式）
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【题目】如图所示电路中，电源内阻不能忽略，当变阻器R的滑片P向下移动时下列说法中正确的是
A. V1示数变大，
示数变小，
示数变大
B. V1示数变小，示数变大，示数变小
C. 电源消耗的总功率增大
D. 电源消耗的总功率减小
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【题目】要描绘一个标有“3V，0.2A”小灯泡的伏安特性曲线，小灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作．可选用的器材有：
A．电池组（电动势为4.5V，内阻约
）
B．电流表（量程为
，内阻约
）
C．电流表（量程为
，内阻约
）
D．电压表（量程为
，内阻约
）
E．电压表（量程为
，内阻约
）
F．滑动变阻器（最大阻值为
，额定电流为1A）
G．滑动变阻器（最大阻值为
，额定电流为0.3A）
H．开关一个、导线若干
(1)为减小测量误差，在实验中，电流表应选用______，电压表应选用______，滑动变阻器应选用________；（选填器材前的字母）
(2)实验电路图应选用下列四幅图中的__________（填字母代号）。
(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示，则小灯泡的电阻值随工作电压的增大而_______（填“增大”或“减小”）。
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