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    (13分)如图所示，光滑半圆弧轨道半径为R，OA为水平半径，BC为竖直直径。一质量为m的小物块自A处以某一竖直向下的初速度滑下，进入与C点相切的粗糙水平滑道CM上，在水平滑道上有一轻弹簧，其一端固定在竖直墙上，另一端恰位于滑道的末端C点(此时弹簧处于自然状态)。若物块运动过程中弹簧最大弹性势能为ＥP，且物块被弹簧反弹后恰能通过B点。己知物块与水平滑道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，求：

    (1)物块离开弹簧刚进入半圆轨道时对轨道的压力FN的大小；
    (2)弹簧的最大压缩量d；
    (3)物块从A处开始下滑时的初速度v0．
    解：（1）设物块刚离开弹簧时速度为v1，恰通过B点时速度为v2，由题意可知：mg=mv22/R，①
    物块由C点运动到B点的过程中，由机械能守恒定律，
    mv12=2mgR+mv22，②
    联立解得：v1=.。③
    由牛顿第二定律，FN- mg=mv12/R，
    解得：FN =6mg。
    （2）弹簧从压缩到最短，至物块被弹簧弹离弹簧的过程中，由能量守恒定律，
    mv12+μmgd =Ep    ④
    联立③④解得：d=-5 R/2μ。
    （3）物块从A处下滑至弹簧被压缩到最短的过程中，由能量守恒定律，
    mv02+mgR= Ep+μmgd，
    联立解得：=.
    应用能量守恒定律、牛顿运动定律及其个知识列方程解答。
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，轻弹簧K一端与墙相连，质量为4Kg的木块，沿光滑水平面以5m/S的速度运动，并压缩弹簧，则弹簧在被压缩过程中最大弹性势能为______ 

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视作质点，质量相等．Q与轻质弹簧相连．设Q静止，P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞．在整个碰撞过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于（   ）
    A．P的初动能B．P的初动能的?
    C．P的初动能的D．P的初动能的?

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    光滑水平面上静置两个小木块1和2，其质量分别为m1＝1.0kg、m2＝4.0kg，它们中间用一根轻质弹簧相连。一颗水平飞行的子弹质量为m＝50.0g，以v0＝500m／s的速度在极短时间内射穿两木块，已知射穿木块1后子弹的速度变为原来的3／5，且子弹损失的动能为射穿木块2损失动能的2倍。求系统运动过程中弹簧的最大弹性势能。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （20分）在水平方向的匀强电场中有一段表面光滑的圆形绝缘杆ABC、圆心为O点，半径为R=m， A、O两点等高，C、O两点的连线与竖直方向成θ=45°角C点到斜面的距离L=m，斜面倾角为α=45°，如图所示。有一质量m=" 500" g的带负电小环套在直杆上，所受电场力的大小等于其重力大小，小环由A点静止开始沿杆下滑，飞出C点后撞上斜面某点。（已知≈1.4，g取10 m／s2）求：

    （1）小环到C点的速度大小；
    （2）小环由C点抛出到撞击斜面所经历的时间和撞击点与C点的距离。（保留两位有效数字）

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    在四川汶川抗震救灾中,武警战士从直升机上通过一根竖直的长绳由静止开始滑下,经一段时间落地．某武警战士下滑过程中轻绳在竖直方向上对武警战士的作用力F随时间变化情况如图所示,不计空气阻力,已知该武警战士质量m=60kg,从开始下滑至脚触地,共经历12s,在计算中武警战士可视为质点,g取10m/s2．求:①该武警战士在下滑过程中的最大速度; ②从开始下滑到武警战士脚刚触地过程中,重力对武警战士所做的功．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    从高为h处以速度v1竖直向下抛出一个质量为m的小球，小球落地时的速度为v2，假设小球受到空气阻力大小为f，则小球在运动过程中克服空气阻力做的功为（　　）
    A．mv22－mv12＋mghB．fh＋mgh
    C．mv12－mv22＋mghD．fh

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图（甲）所示，一个小球放在光滑水平面上，在竖直界线MN的左方始终受到水平恒力F1作用，在MN的右方除受F1外还受到与F1在同一条直线上的水平恒力F2的作用。小球从A点由静止开始运动，运动的v-t图象如图（乙）所示。下列说法正确的是
    A．F1与F2大小的比值为2:3 B．F1与F2大小的比值为3:5
    C．t＝5s时，小球经过界线MN D．在小球向右运动的过程中，F1 做的功大于F2 做的功

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （7分）风力发电是目前可再生能源中技术比较成熟，具有规模化开发条件和商业发展前景的发电技术。小型独立风力发电系统一般不并网发电，只能独立使用，单台装机容量通常不超过10KW。它的构成为：风力发电机+充电器+数字逆变器。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。叶片用来接受风力并通过机头转为电能；尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能；转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能；机头的转子是永磁体，定子是绕组切割磁感线产生电能。因风量不稳定，故小型风力发电机输出的是13－25V变化的交流电，须经充电器整流再对蓄电池充电，使风力发电机的产生的电能变能化学能。最后经逆变处理后供给用户使用。某学习小组对一小型风力发电机进行测定风速实验：将一铜棒与风力发电系统的输出端构成回路（注：风力发电机与铜棒直接相连，连接导线末画出）如图所示。铜棒ab长为0.5m，质量0.2Kg，两端用轻铜线相连。整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B="2T." 当有风速4m/s吹向风叶，铜棒与竖直方向成37°角且偏向纸内的位置时，铜棒处于受力平衡状态。
    （1）此时铜棒中通过的电流大小与方向。
    （2）如风力发电机能把风能的30%转化为发电机的机械能，发电系统的效率为50%（其他能量损失一概不计），已知此小型风力发电系统输出电压恒定为24V，问当铜棒与竖直方向成53°角平衡时风速为多少m/s?（g取10m/s2，ρ空气=1.29Kg/m3,sin370=0.6,cos370="0.8" ）

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