[题目]如图1所示.由细线相连质量为m的A物块和质量为2m的B物块跨过轻质定滑轮.在B物体的正下方有一个只能竖直方向上伸缩且固定在水平地面上的轻质弹簧.劲度系数为k.开始时A锁定在水平地面上.整个系统处于静止状态.B物块距离弹簧上端的高度为H.现在对A解除锁定.A.B物块开始运动.A物块上升的最大高度未超过定滑轮距地面的高度．(已知重力加� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图1所示，由细线相连质量为m的A物块和质量为2m的B物块跨过轻质定滑轮，在B物体的正下方有一个只能竖直方向上伸缩且固定在水平地面上的轻质弹簧，劲度系数为k，开始时A锁定在水平地面上，整个系统处于静止状态，B物块距离弹簧上端的高度为H，现在对A解除锁定，A、B物块开始运动，A物块上升的最大高度未超过定滑轮距地面的高度．（已知重力加速度为g，忽略滑轮与轮轴间的摩擦，弹簧一直处在弹性限度内，弹性能与形变量变化关系如图2所示）

求：（1）B物块第一次刚与弹簧接触时的速度大小？

（2）B物块运动过程中的最大速度；

（3）A物块做竖直上抛运动中上升的距离.

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

(1)解除A的锁定至B第一次刚与弹簧接触时，A、B组成的系统机械能守恒，由机械能守恒即可求出它们的速度；
(2)B受到的合力等于0时，A受到的合力也是0，此时A与B的速度最大，先对B进行受力分析，然后根据功能关系，结合图2中的数据即可解答；
(3)A、B速度达到最大后开始减速，当A、B的加速度等于g时，A物体开始做竖直上抛运动，然后由竖直上抛运动的规律，即可求出A物块做竖直上抛运动中上升的距离。

(1) 解除A的锁定至B第一次刚与弹簧接触时，A、B组成的系统机械能守恒，设A、B的速度是v1，则：

解得：；

(2) B受到的合力等于0时，A受到的合力也是0，此时A与B的速度最大，先对B进行受力FT+k△x1=2mg

对A：FT′=mg

同一根绳子上的张力处处相等，得：FT=FT′

联立求得：

解除A的锁定至B物块到达速度最大的过程中，A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，设弹簧此时的弹性势能为EP1，由图象可得：

由机械能守恒得：

联立解得：；

(3) A、B速度达到最大后开始减速，当A、B的加速度等于g时，A物体开始做竖直上抛运动，设竖直上抛的初速度为v3，上升过程运动距离为L

对B分析得：k△x2-2mg=2mg

解除A的锁定至A物块开始竖直上抛的过程中，A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，设弹簧此时的弹性势能为EP2，由图象可知

竖直上抛过程物块B机械能守恒：

联立解得：。

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①如图1所示，先将沙和沙桶通过滑轮悬挂于小车一端，调节平板的倾角θ，使小车沿斜面向下做匀速直线运动，测出沙和沙桶的总质量m；

②保持平板倾角θ不变，去掉沙和沙桶，小车即在平板上沿斜面向下做匀加速直线运动，通过纸带测量其加速度a；

③保持小车质量M不变，多次改变沙和沙桶的总质量m，每次重复①②两步操作，得到小车加速度与合力的关系；

④多次改变小车的质量，进行适当的操作，得到小车加速度和质量的关系．

（1）在上述实验操作过程中，以下说法正确的是_______

A．可以用电池盒给打点计时器供电

B．应在小车开始运动后再接通打点计时器的电源

C．要保持细绳与平板平行

D．应让小车从靠近定滑轮处开始运动

（2）在操作①中若打了一条如图2所示的纸带，已知纸带左端为连接小车处，则应将平板的倾角适当_______（选填“增大”或“减小”）些；

（3）在操作②中，小车所受的合力大小等于_______（用题中所给定的字母以及重力加速度g表示）；

（4）在本实验中_______（选填“需要”或“不需要”）满足沙和沙桶的质量远小于小车的总质量；在操作④中，每次改变小车质量后，_______（选填“需要”或“不需要”）重新调节平板的倾角．

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A. 加速度先减小后增大

B. 所受弹簧弹力始终做正功

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