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如图在水平地面上固定一倾角为300的光滑绝缘斜面,斜面处于电场强度大小为1000N/C、方向沿斜面向下的匀强电场中,一劲度系数为100N/m的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端,整根弹簧处于自然状态。一质量为1kg、带正电电量为5X10-3C的滑块从距离弹簧上端为5cm处静止释放,滑块在运动过程中电量保持不变,设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失,弹簧始终处在弹性限度内,重力加速度大小g=10m/s2

(1)求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t 
(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m/s,求滑块从静止释放到速度最大过程中弹簧的弹力所做的功W
(1)0.1s(2)-0.5J

试题分析:(1)滑块从静止释放到与弹簧刚接触的过程中做初速度为零的匀加速直线运动,
设加速度大小为a,则有


联立得
(2)滑块速度最大时受力平衡,设此时弹簧压缩量为,则有
         ④      (2分)
从静止释放到速度达到最大的过程中,由动能定理得
      ⑤  (2分)
联立④⑤可得
s =-0.5J (2分)
点评:难度较大,涉及到弹簧的弹性势能问题,本题为多过程问题,分析此类问题时要注意分析运动过程和受力问题的分析,把复杂的整体过程分解为独立的分过程
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,AC和BC是两个固定的斜面,斜面的顶端在同一竖直线上。质量相同的两个物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止开始下滑,物体与斜面间的动摩擦因数相同。从斜面AC上滑下的物体滑至底部C点时的动能为Ek1,下滑过程中克服摩擦力所做的功为W1;从斜面BC上滑下的物体滑至底部C点时的动能为Ek2,下滑过程中克服摩擦力所做的功为W2,则(      )
A.Ek1< Ek2, W1 > W2
B.Ek1> Ek2, W1 > W2
C.Ek1> Ek2, W1 = W2
D.Ek1< Ek2, W1< W2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在2012年怀化市中学生篮球比赛中,张宇同学在最后一节三分线外投篮,空心入网,弹网后篮球竖直下落,为该队赢得了比赛。若空气阻力大小恒定,则下列说法能正确反映球从出手到落地这一过程的是
A.篮球上升过程加速度小于g,下降过程加速度大于g
B.篮球匀加速上升,变减速下降
C.篮球在上升过程中动能减少,下降时机械能增加
D.篮球在出手时的机械能一定大于落地时的机械能

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,斜面体B静置于水平桌面上.一质量为m的木块A从斜面底端开始以初速度v0沿斜面上滑,然后又返回出发点,此时速度为v,且v<v0.在上述过程中斜面体一直没有移动,由此可以得出:

A.A上滑过程桌面对B的支持力比下滑过程大
B.A上滑过程中桌面对B的静摩擦力比下滑过程大
C.A上滑时机械能的减小量等于克服重力做功和产生内能之和
D.A上滑过程与下滑过程,A、B系统损失的机械能相等

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示有三个斜面a、b、c,底边分别为L、L、2L,高度分别为2h、h、h,同一物体与三个斜面的动摩擦因数相同,这个物体分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端的三种情况相比较,下列说法正确的是( )
A.物体损失的机械能
B.因摩擦产生的热量
C.物体到达底端的动能
D.物体运动的时间

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图,传送带与水平面之间的夹角为=30°,其上A、B两点间的距离为L="10" m,传送带在电动机的带动下以v="5" m/s的速度匀速运动,现将一质量为m="10" kg的小物体(可视为质点)轻放在传送带的A点,已知小物体与传送带之间的动摩擦因数,在传送带将小物体从A点传送到B点的过程中,求:(g=10m/s2
(1)小物体运动到B点需要多少时间?
(2)传送带对小物体做的功
(3)与没有放小物体相比,在小物体从A到B的过程中,电动机多做多少功?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,在光滑绝缘的水平面上,有两个大小不计、质量均为m、电量均为+q的小球,开始时球1静止,球2以初速度向球1运动,此时两球的电势能为,设它们不会接触,当两球间的距离最小时,两球的电势能为,则这时球1的速度=             

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

光电计时器的实验简易示意图如下,当有不透光物体从光电门间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间,光滑水平导轨MN上放两相同小物块A、B,右端N外与水平传送带理想连接,今将效果好、宽度为d=3.6×10-3m的两块黑色磁带分别贴在物块A和B上,且高出物块,并使高出物块部分在通过光电门时挡光。传送带水平部分长度L=8m,沿逆时针方向以恒定速度v=6m/s匀速传动。物块A、B与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,质量mA= mB=1kg。开始时在A、B间压缩一轻弹簧P,锁定其处于静止状态,现解除锁定,弹开A、B,迅速移去轻弹簧,两物块第一次通过光电门,计时器显示读数均为t=9.0×10-4s。取g=10m/s2,试求:

(1)弹簧弹开前储存的弹性势能EP
(2)物块B沿传送带向右滑动的最远距离sm
(3)物块B在传送带上滑动的全过程中因摩擦产生的热量Q。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图4所示,倾角为30°的斜面体置于水平地面上.一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B,跨过固定于斜面体顶端的小滑轮OA的质量为mB的质量为4m.开始时,用手托住A,使OA段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力),OB绳平行于斜面,此时B静止不动.将A由静止释放,在其下摆过程中,斜面体始终保持静止,下列判断中错误的是                                          (  )
A.物块B受到的摩擦力先减小后增大
B.地面对斜面体的摩擦力方向一直向右
C.小球A的机械能守恒
D.小球A的机械能不守恒,AB系统的机械能守恒

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同步练习册答案