如图装置中绳子质量.滑轮质量及摩擦均不计.两物体质量分别为m1=m.m2=4m.m1,下端通过劲度系数为k的轻质弹簧与地面相连. ①系统静止时弹簧处于什么状态?形变量Δx为多少? ②用手托住m2.让m1静止在弹簧上.绳子绷直.但无拉力.然后放手.m1.m2会上下做简谐振动.求:m1.m2运动的最大速度分别为多大? ③在②问的情况下.当m2下降到最题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图装置中绳子质量，滑轮质量及摩擦均不计，两物体质量分别为m₁=m，m₂=4m，m₁,下端通过劲度系数为k的轻质弹簧与地面相连。

①系统静止时弹簧处于什么状态？形变量Δx为多少？

②用手托住m₂，让m₁静止在弹簧上，绳子绷直，但无拉力，然后放手，m₁、m₂会上下做简谐振动，求：m₁、m₂运动的最大速度分别为多大？

③在②问的情况下，当m₂下降到最低点，m₁上升到最高点时，求：此时m₁、m₂的加速度的大小各为多少？

【参照答案】①

②

③

对（2分）

练习册系列答案

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科目：高中物理 来源： 题型：

图1为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。砂和砂桶的总质量为，小车和砝码的总质量为M。实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。

（1）试验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一滑轮的高度，使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是（）

A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。

B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。

C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动。

（2）实验中要进行质量和M的选取，以下最合理的一组是（）

A．M=20 g，=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g

B．M=200 g，=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g

C．M=400 g，=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g

D．M=400g，=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g

（3）图2 是试验中得到的一条纸带， A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为sAB=4.22 cm、sBC=4.65 cm、sCD=5.08 cm、sDE=5.49 cm、sEF=5.91 cm、sFG＝6.34 cm.已知打点计时器的工作频率为50Hz,则小车的加速度

a= m/s2 （结果保留2位有效数字）。

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一线膨胀系数为α的正立方体物块,当膨胀量较小时,其体膨胀系数等于

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如图a所示的平面坐标系xOy，在整个区域内充满了匀强磁场，磁场方向垂直坐标平面，磁感应强度B随时间变化的关系如图b所示。开始时刻，磁场方向垂直纸面向内（如图），t=0时刻有一带正电的粒子（不计重力）从坐标原点O沿x轴正向进入磁场，初速度为v₀=2×10³m/s。已知带电粒子的比荷为，其它有关数据见图中标示。试求：

（1）时粒子所处位置的坐标（x₁，y₁）；

（2）带电粒子进入磁场运动后第一次到达y轴时离出发点的距离h；

（3）带电粒子是否还可以返回原点？如果可以，求返回原点经历的时间t′。

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科目：高中物理 来源： 题型：

如图所示，天花板上有固定转轴O，长为L的轻杆一端可绕转轴O在竖直平面内自由转动，另一端固定一质量为M的小球。一根不可伸长的足够长轻绳绕过定滑轮A，一端与小球相连，另一端挂着质量为m₁的钩码，定滑轮A的位置可以沿OA连线方向调整。小球、钩码均可看作质点，不计一切摩擦，g取10m/s²。

（1）若将OA间距调整为L，则当轻杆与水平方向夹角为30º时小球恰能保持静止状态，求小球的质量M与钩码的质量m₁之比；

（2）若在轻绳下端改挂质量为m₂的钩码，且M:m₂=4:1，并将OA间距调整为L，然后将轻杆从水平位置由静止开始释放，求小球与钩码速度大小相等时轻杆与水平方向的夹角θ；

（3）在（2）的情况下，测得杆长L=2.175m，仍将轻杆从水平位置由静止开始释放，当轻杆转至竖直位置时，小球突然与杆和绳脱离连接而向左水平飞出，求当钩码上升到最高点时，小球与O点的水平距离。

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科目：高中物理 来源： 题型：

当质量为m的质点距离一个质量为M、半径为R的质量均匀分布的致密天体中心的距离为r（r³R）时，其引力势能为E_P＝－，其中G＝6.67´10^－11 Nm²kg²为万有引力常量，设致密天体是中子星，其半径R＝10km，质量M＝1.5 M_日（M_日＝2.0´10³⁰ kg，为太阳质量）

（1）1 kg的物质从无限远处被吸引到中子星的表面时所释放的引力势能为多少？

（2）在氢核聚变反应中，若参加核反应的原料的质量为m，则反应中的质量亏损为0.0072m，问1 kg的原料通过核聚变提供的能量与第1问中所释放的引力势能之比是多少？

（3）天文学家认为：脉冲星是旋转的中子星，中子星的电磁辐射是连续的，沿其磁轴方向最强，磁轴与中子星的自转轴方向有一夹角（如图所示）在地球上的接收器所接收到的一连串周期出现的脉冲是脉冲星的电磁辐射，试由上述看法估算地球上接收到的两个脉冲之间的时间间隔的下限。

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由于生态环境被破坏，地表土裸露，大片土地沙漠化，加上干旱少雨，我国北方地区春天会出现扬尘天气甚至沙尘暴。据环保部门测定，在北京地区出现严重沙尘暴时，最大风速可达到12 m／s，同时由于大量微粒在空中悬浮，天空呈橙黄色，能见度只有50m左右。

(1)根据光的散射规律可知，当空中悬浮的微粒直径d与入射光的波长λ之比d／λ=0.1时，该波长的光散射最强。在空气洁净时，主要是大气中的气体分子在散射日光，其中蓝光被散射得最强，所以天空呈蓝色。发生沙尘暴时由于悬浮微粒对光的散射，使得天空呈橙黄色，已知橙黄色光波的平均波长为6.0×10^-7m，请计算悬浮微粒的平均直径为多大。

(2)若某次沙尘暴使空气中悬浮微粒的最高浓度达到5.8x10^-6 kg／m³，已知单个悬浮微粒的密度为2.0×10³k/m³，这时1.0cm³的空气约含多少颗悬浮微粒?

(3)在一般扬尘天气，风力发电机还可以正常工作。已知风力发电机将空气的动能转化为电能的效率为20％，空气密度为1.29 kg／m³，某风力发电机风车的有效受风面积为4.0 m²，此风力发电机在风速为l0 m／s时的输出电功率为多大?

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科目：高中物理 来源： 题型：

如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上．一质量为m=0.2kg的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧在弹性限度内)，其速度u和弹簧压缩量△x之间的函数图象如图乙所示，其中A为曲线的最高点.小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计，g取10 m／s²，则下列说法正确的是