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(16分)如图所示,质量分别为M、m的两物块A、B通过一轻质弹簧连接,B足够长、放置在水平面上,所有接触面均光滑。弹簧开始时处于原长,运动过程中始终处在弹性限度内。在物块A上施加一个水平恒力F,A、B从静止开始运动,弹簧第一次恢复原长时A、B速度分别为

(1)求物块A加速度为零时,物块B的加速度;
(2)求弹簧第一次恢复原长时,物块B移动的距离;
(3)试分析:在弹簧第一次恢复原长前,弹簧的弹性势能最大时两物块速度之间的关系?简要说明理由。

(1)  (2) (3)速度相等时,弹势能最大
因为速度想等时,A、B相距最远,弹簧长度最大,弹性势能最大。

解析试题分析:(1)A物块加速度为零
KX=F
对物块B

所以
(2)当弹簧处于自然长时,物块A、B位移相同
对整个系统用功能关系
解得:
(3)速度相等时,弹势能最大
因为速度想等时,A、B相距最远,弹簧长度最大,弹性势能最大。
考点:本题考查牛顿第二定律、功能关系

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(14 分)有一质量为m=2kg的小球穿在长为L=1m的轻杆顶部,轻杆与水平方向成θ=37°角。

(1)若由静止释放小球,t=1s后小球到达轻杆底端,则小球到达杆底时它所受重力的功率为多少?
(2)小球与轻杆之间的动摩擦因数为多少?
(3)若在竖直平面内给小球施加一个垂直于轻杆方向的恒力F,由静止释放小球后保持它的加速度大小a=1m/s2,且沿杆向下运动,则这样的恒力F的大小为多少?(g=l0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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某塑料球成型机工作时.可以喷出速度v0=10m/s的塑料小球,已知喷出的每个小球的质量m=1.0×10-4kg,并且在喷出时已带了q= -1.0×10-4C的电荷量。如图所示,小球从喷口飞出后,先滑过长为d=1.5m的水平光滑的绝缘轨道,而后又滑过半径为R=0.4m的圆弧形竖立的光滑绝缘轨道并从某处飞出。今在水平轨道上加上水平向右的场强大小为E的匀强电场,小球将恰好从圆弧轨道的最高点M处水平飞出;若再在圆形轨道区域加上垂直纸面向里的匀强磁场后,小球将恰好滑过圆弧轨道上与圆心等高的N点,最后落入放在地面上接地良好的金属容器内,g取10m/s2,求:

(1)所加电场的场强E多大?
(2)所加磁感应强度B多大?在此种情况下,小球经过M点时对轨道的压力多大?

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(1)小球A的带电荷量;
(2)释放瞬间小球B的加速度大小;
(3)小球B运动到最低点时绳的拉力.

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(16分)固定光滑斜面与地面成一定倾角,一物体在平行斜面向上的拉力作用下向上运动,拉力F和物体速度v随时间的变化规律如图所示,取重力加速度g=10m/s2.求物体的质量及斜面与地面间的夹角θ.

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水平放置的平行金属框架L=0.2m,质量为0.1kg的金属棒ab放在框架上,并且与框架的两个边垂直。整个装置放于方向竖直向下、B=0.5T的匀强磁场中,如图所示。金属棒ab在F=2N的水平向右的恒力作用下由静止开始运动。电路中除外,其他电阻、摩擦阻力均不考虑。求:

① ab速度是5m/s时,棒的加速度是多大?
② 当ab棒达到最大速度后,撤去外力F此后感应电流还能产生多少热量?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

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(1)物体第一次滑到圆弧底端A时对圆弧的压力为多少?
(2)物体第一次滑到水平轨道与右侧斜面轨道交接处B时的速度大小
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