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【題目】如圖,光滑固定斜面傾角為α,斜面底端固定有垂直斜面的擋板C,斜面頂端固定有光滑定滑輪.質量為m的物體A經一輕質彈簧與下方擋板上的質量也為m的物體B相連,彈簧的勁度系數為kA、B都處于靜止狀態.一條不可伸長的輕繩繞過輕滑輪,一端連物體A,另一端連一輕掛鉤.開始時各段繩都處于伸直狀態,A上方的一段繩平行于斜面.現在掛鉤上掛一質量M的物體D并從靜止狀態釋放,已知它恰好能使B離開擋板但不繼續上升.若讓D帶上正電荷q,同時在D運動的空間中加上方向豎直向下的勻強電場,電場強度的大小為E,仍從上述初始位置由靜止狀態釋放D,則這次B剛離開擋板時D的速度大小是多少?已知重力加速度為g.

【答案】

【解析】試題分析:掛鉤沒有掛D時,A壓縮彈簧,彈簧的壓縮量為,對A有:

則:2分)

掛鉤掛上D后,B剛好離開擋板時彈簧的伸長量為,對B有:

則:2分)

該過程A沿斜面上升的距離和D下降的高度都是,且AD的初速度、末速度都為零。

設該過程彈性勢能的增量為ΔE,由系統機械能守恒有;(3分)

D帶電后,D在電場中運動,電場力對D作正功,設B剛離開擋板時D的速度為υ,D下降x1x2過程系統能量守恒,

有:3分)

由以上四個方程消去,得:2分)

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用如圖甲所示的實驗裝置驗證m1、m2組成的系統機械能守恒.m2從高處由靜止開始下落,m1上拖著的紙帶打出一系列的點,對紙帶上的點跡進行測量,即可驗證機械能守恒定律.圖乙給出的是實驗中獲得的一條紙帶:0是打下的第1個點,每相鄰兩計數點間還有4個點(圖中未標出),計數點間的距離如圖乙所示.已知m1=50 g,m2=150 g,g9.8 m/s2,所有結果均保留3位有效數字,則

(1)在紙帶上打下計數點5時的速度v5=_____m/s;

(2)在打點0~5過程中系統動能的增量ΔEk=_____J,系統勢能的減少量ΔEp=_____J;

(3)若某同學作出的圖象如圖丙所示,則當地的實際重力加速度g=_____m/s2.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有三個用電器,其中一個為“220 V,60 W”的電風扇,一個為“220 V,60 W”的電視機,另一個是“220 V,60 W”的電熱器,都在額定電壓下工作相同的時間,比較這三個用電器產生的熱量是

A. 電風扇最多 B. 電視機最多 C. 電熱器最多 D. 都一樣

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列各種運動過程中,物體(弓、過山車、石頭、圓珠筆)機械能守恒的是(忽略空氣阻力)(  )

A. 將箭搭在弦上,拉弓的整個過程

B. 過山車在動力作用下從軌道上緩慢上行的過程

C. 在一根細線的中央懸掛著一石頭,雙手拉著細線緩慢分開的過程

D. 手握內有彈簧的圓珠筆,筆帽抵在桌面放手后圓珠筆彈起的過程

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,一位同學利用光電計時器等器材做驗證機械能守恒定律的實驗.有一直徑為d、質量為m的金屬小球從A處由靜止釋放,下落過程中能通過A處正下方、固定于B處的光電門,測得AB間的距離為H(Hd),光電計時器記錄下小球通過光電門的時間為t,當地的重力加速度為g.則:

1如圖乙所示,用游標卡尺測得小球的直徑d=________ mm.

2小球經過光電門B時的速度表達式為________

3多次改變高度H,重復上述實驗,作出H的變化圖象如圖丙所示,當圖中已知量t0H0和重力加速度g及小球的直徑d滿足表達式________時,可判斷小球下落過程中機械能守恒.

(4)實驗中發現動能增加量ΔEk總是稍小于重力勢能減少量ΔEp,增加下落高度后,則ΔEpΔEk________(增大減小不變”)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,用三條細線懸掛的水平圓形線圈共有n匝,線圈由粗細均勻、單位長度的質量為2.5g的導線繞制而成,三條細線呈對稱分布,穩定時線圈平面水平,在線圈正下方放有一個圓柱形條形磁鐵,磁鐵中軸線OO′垂直于線圈平面且通過其圓心O,測得線圈的導線所在處磁感應強度大小為0.5T,方向與豎直線成30°角,要使三條細線上的張力為零,線圈中通過的電流至少為( )

A. 0.1A B. 0.2 A C. 0.05A D. 0.01A

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為波源O振動15 s時沿波的傳播方向上部分質點振動的波形圖,已知波源Ot0時開始沿y軸負方向振動,t15 s時它正好第二次到達波谷,問:

1)何時x54 m的質點第一次到達波峰?

2)從t0開始至x54 m的質點第一次到達波峰這段時間內,波源通過的路程是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,半徑r=0.06m的半圓形無場區的圓心在坐標原點O處,半徑R=0.1m,磁感應強度大小B=0.075T的圓形有界磁場區的圓心坐標為(0,0.08m),平行金屬板MN的極板長L=0.3m,間距d=0.1m,極板間所加電壓,其中N極板上收集粒子全部中和吸收。一位于O處的粒子源向第I、II象限均勻地發射速度大小的帶正電粒子,經圓形磁場偏轉后,從第I象限出射的粒子速度方向均沿x軸正方向,若粒子重力不計、比荷,不計粒子間的相互作用力及電場的邊緣效應,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:

(1)粒子在磁場中的運動半徑;

(2)從坐標(0,0.18m)處射出磁場的粒子,其在O點入射方向與y軸夾角

(3)N板收集到的粒子占所有發射粒子的比例。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,電阻不計的形足夠長且平行的導軌,間距L1 m,導軌傾斜部分的傾角θ53°,并與定值電阻R相連,整個空間存在著B5 T、方向垂直傾斜導軌平面向上的勻強磁場.金屬棒ab、cd的阻值RabRcdR,cd棒質量m1 kgab棒光滑,cd與導軌間動摩擦因數μ0.3,設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g10 m/s2,sin 53°0.8,cos 53°0.6,求:

(1)ab棒由靜止釋放,當滑至某一位置時,cd棒恰好開始滑動,求這一時刻ab棒中的電流;

(2)ab棒無論從多高的位置釋放,cd棒都不動,分析ab棒質量應滿足的條件;

(3)cd棒與導軌間的動摩擦因數μ≠0.3ab棒無論質量多大、從多高的位置釋放,cd棒始終不動,求cd棒與導軌間的動摩擦因數μ應滿足的條件.

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