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【题目】如图所示,光滑水平地面上有一小车,车上固定光滑斜面和连有轻弹簧的挡板,弹簧处于原长状态,自由端恰在C点,总质量为M=2 kg。物块从斜面上A点由静止滑下,经过B点时无能量损失。已知物块的质量m=1 kg,A点到B点的竖直高度为h=1.8m,BC长度为L=3 m,BD段光滑。g取10 m/s2。求在运动过程中:

簧弹性势能的最大值;

②物块第二次到达C点的速度。

【答案】

【解析】①由A点到B点的过程中: (1分)

解得 (1分)

由B至将弹簧压缩到最短,系统动量守恒,取vB方向为正方向

mvB=M+mv(2分)

此时的弹性势能最大,由能量守恒可得

(1分)

由以上两式可得 (1分)

②物块由B至第二次到C的过程中,系统动量守恒,取vB方向为正方向

(2分)

物块由B至第二次到C的整个过程机械能守恒

(1分)

由以上两式可解得: 第一次到C点的速度,舍去 (1分)

即物块第二次到达C点的速度为

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学制作了一个结构如图(a)所示的温度计。一端封闭的轻质细管可绕封闭端O自由转动,管长0.5m。将一量程足够大的力传感器调零,细管的开口端通过细线挂于力传感器挂钩上,使细管保持水平、细线沿竖直方向。在气体温度为270K时,用一段水银将长度为0.3m的气柱封闭在管内。实验时改变气体温度,测得封闭气柱长度l和力传感器读数F之间的关系如图(b)所示(实验中大气压强不变)。

(1)管内水银柱长度为m,为保证水银不溢出,该温度计能测得的最高温度为K。

(2)若气柱初始长度大于0.3m,该温度计能测量的最高温度将____(选填:“增大”,“不变”或“减小”)。

(3)若实验中大气压强略有升高,则用该温度计测出的温度将____(选填:“偏高”,“不变”或“偏低”)。

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【题目】如图所示,气缸呈圆柱形,上部有挡板,内部高度为d。筒内一个很薄的质量不计的活塞封闭一定量的理想气体,开始时活塞处于离底部的高度,外界大气压强为1×105Pa,温度为27℃,现对气体加热。求:

①当活塞刚好到达汽缸口时气体的温度;

②气体温度达到387℃时气体的压强。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图,半径为R的半球形玻璃体置于水平桌面上,半球的上表面水平,球面与桌面相切于A点。一细束单色光经球心O从空气中摄入玻璃体内(入射面即纸面),入射角为45°,出射光线射在桌面上B点处。测得AB之间的距离为。现将入射光束在纸面内向左平移,求射入玻璃体的光线在球面上恰好发生全反射时,光束在上表面的入射点到O点的距离。不考虑光线在玻璃体内的多次反射。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】(10分)如图,在注满水的游泳池的池底有一点光源A,它到池边的水平距离为3.0 m。从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角,水的折射率为。

(i)求池内的水深;

(ii)一救生员坐在离池边不远处的高凳上,他的眼睛到地面的高度为2.0 m。当他看到正前下方的点光源A时,他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45°。求救生员的眼睛到池边的水平距离(结果保留1位有效数字)。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示为探究加速度与物体受力的关系的实验装置图。图中A为小车,质量为m1,连接在小车后面的纸带穿过电火花打点计时器B,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上,P的质量为m2C为弹簧测力计,实验时改变P的质量,读出测力计不同读数F,不计绳与滑轮的摩擦。

1)电火花打点计时器工作电压为________流(选填交、直________V

2)下列说法正确的是( )

A.一端带有定滑轮的长木板必须保持水平

B.实验时应先接通电源后释放小车

C.实验中m2应远小于m1

D.测力计的读数始终为m2g/2

3)下图为某次实验得到的纸带,纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离,相邻计数点间还有四个点没有画出。由此可求得小车的加速度的大小是______ m/s2(交流电的频率为50 Hz,结果保留二位有效数字)。

4)某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的aF图像,可能是图中的图线( )

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【题目】某同学用如图甲所示的装置探究功与物体速度变化的关系。

1)实验中为了平衡小车所受的摩擦力,可将木板的________(填)端垫起适当的高度,放开拖着纸带的小车,小车能够_________(填自由下滑匀速下滑)即可;

2)实验中能够实现橡皮筋对小车做功整数倍变化的是( )

A.增加相同橡皮筋的条数,使小车每次从同一位置由静止释放

B.橡皮筋两端固定,使橡皮筋的长度依次加倍

C.橡皮筋的条数不变,释放小车的位置等间距的变化

3)在正确操作的情况下,某次所打的纸带如图乙所示,打在纸带上的点并不都是均匀的,为了测量橡皮筋做功后小车获得的速度,应选用纸带的(填)段进行测量计算.

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【题目】传感器是一种将非电学量转换成电信号的检测装置。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。某物理课外活动小组利用力传感器和位移传感器进一步探究变力作用下的动能定理。如图甲所示,他们用力传感器通过定滑轮直接拉固定在小车上的细绳,测出拉力F;用位移传感器测出小车的位移s和瞬时速度v。已知小车质量为200 g。

(1)某次实验得出拉力F随位移s变化规律如图乙所示,速度v随位移s变化规律如图丙所示。利用所得的F-s图像,求出s=0.30m到0.52m过程中力F做功W=_________J,此过程动能的变化Ek=_________J(保留2位有效数字)。

(2)下列情况中可减小实验误差的操作是_____。(填选项前的字母,可能不止一个选项)

A.使拉力F要远小于小车的重力

B.实验时要先平衡摩擦力

C.要使细绳与滑板表面平行

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【题目】如图所示,电子由静止开始经加速电场加速后,沿平行于版面的方向射入偏转电场,并从另一侧射出。已知电子质量为m,电荷量为e,加速电场电压为。偏转电场可看作匀强电场,极板间电压为U,极板长度为L,板间距为d。

(1)忽略电子所受重力,求电子射入偏转电场时的初速度v0和从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离Δy;

(2)分析物理量的数量级,是解决物理问题的常用方法。在解决(1)问时忽略了电子所受重力,请利用下列数据分析说明其原因。已知

(3)极板间既有静电场也有重力场。电势反映了静电场各点的能的性质,请写出电势的定义式。类比电势的定义方法,在重力场中建立重力势的概念,并简要说明电势和重力势的共同特点。

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