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如图1所示,一根轻质弹簧上端固定在天花板上,下端挂一小球(可视为质点),弹簧处于原长时小球位于O点。将小球从O点由静止释放,小球沿竖直方向在OP之间做往复运动,如图2所示。小球运动过程中弹簧始终处于弹性限度内。不计空气阻力,重力加速度为g。

(1)在小球运动的过程中,经过某一位置A时动能为Ek1,重力势能为EP1,弹簧弹性势能为E弹1,经过另一位置B时动能为Ek2,重力势能为EP2,弹簧弹性势能为E弹2。请根据功是能量转化的量度,证明:小球由A运动到B 的过程中,小球、弹簧和地球组成的物体系统机械能守恒;

(2)已知弹簧劲度系数为k。以O点为坐标原点,竖直向下为x轴正方向,建立一维坐标系O-x,如图2所示。

a. 请在图3中画出小球从O运动到P的过程中,弹簧弹力的大小F随相对于O点的位移x变化的图象。根据F-x图象求:小球从O运动到任意位置x的过程中弹力所做的功W,以及小球在此位置时弹簧的弹性势能E弹;

b. 已知小球质量为m。求小球经过OP中点时瞬时速度的大小v。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:2015-2016学年天津第一中学高一上期期末考试物理卷(解析版) 题型:选择题

如图所示,一个质量为m的圆环套在一根固定的水平长直杆上,环与杆的动摩擦因数为μ.现给环一个向右的初速度v0,同时对环施加一个竖直向上的作用力F,并使F的大小随v的大小变化,两者的关系为F=kv,其中k为常数,则环运动过程中的v-t图象可能的是 ( )

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科目:高中物理 来源:2015-2016学年宁夏六盘山高级中学高二上期期末物理卷(解析版) 题型:选择题

如图为匀强电场的等势面图,每两个相邻等势面相距2cm,由此可确定电场强度的方向和数值是( )

A.竖直向下,E=100V/m B.水平向左,E=100N/C

C.竖直向上,E=100V/m D.水平向右,E=100V/m

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科目:高中物理 来源:2015-2016学年贵州凯里一中高一上期期末考试物理卷(解析版) 题型:实验题

利用如图甲所示实验装置,做“探究加速度与力、质量的关系”实验。

(1)实验中,“保持小车质量不变的情况下,探究加速度与力的关系”,再“保持作用力不变,探究加速度与质量的关系”。这种探究物理规律科学方法叫做( )

A.类比法 B.控制变量法 C.等效替代法 D.理想模型法

(2)为了抵消摩擦阻力对实验的影响,该同学需要进行平衡摩擦阻力的操作,下列做法正确的是( )

A.将木板带有滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉到下恰好做匀速运动

B.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉到下恰好做匀加速运动

C.将木板带有滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动

D.将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动

(3)如图乙所示是张力同学某次实验时打出的一条纸带,O、A.B.C.D为纸带上选取的4个计数点,已知两个计数点之间还有四个点没有画出,交流电的频率为。根据纸带上提供的数据,可以求出这次实验小车运动加速度为 。打点计时器打B点时的速度为 (结果保留2位有效数字)

(4)保持小车的质量一定,某同学得到小车运动的加速度与力的关系数据如下表所示,请先根据表格中的数据在坐标纸中描出遗漏的点,再作出图像,并根据图像求得该小车的质量为 (保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源:2015-2016学年安徽六安一中高二上期第一阶段检测物理卷(解析版) 题型:选择题

一中子与一质量数为A()的原子核发生弹性正碰,若碰前原子核静止,则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为( )

A. B. C. D.

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科目:高中物理 来源:2016届北京市西城区高三第一学期期末试卷物理卷(解析版) 题型:选择题

在科学研究中,可以用风力仪直接测量风力的大小。仪器中有一根轻质金属丝悬挂着一个金属球,无风时金属球自由下垂,当受到沿水平方向吹来的风时,金属丝偏离竖直方向一个角度并保持恒定,如图所示。关于风力大小F与小球质量m、偏角θ之间的关系,下列关系中正确的是

A.F = mgtanθ B.F = mgsinθ C. D.

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科目:高中物理 来源:2016届北京市东城区高三第一学期期末教学统一检测物理卷(解析版) 题型:计算题

如图所示,两根足够长平行金属导轨MN、PQ固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上,顶部接有一阻值R=3Ω的定值电阻,下端开口,轨道间距L=1 m。整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向上。质量m=1kg的金属棒ab置于导轨上,ab在导轨之间的电阻r=1Ω,电路中其余电阻不计。金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨,且与导轨接触良好。不计空气阻力影响。已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数μ=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2。

(1)求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度vm;

(2)求金属棒ab沿导轨向下运动过程中,电阻R上的最大电功率PR;

(3)若从金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中,电阻R上产生的焦耳热总共为1.5J,求流过电阻R的总电荷量q。

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科目:高中物理 来源:2016届浙江金丽衢十二校高三上期第一次联考物理卷(解析版) 题型:选择题

目前我省交警部门开展的“车让人”活动深入人心,不遵守“车让人”的驾驶员将受到罚款、扣分的严厉处罚,如图所示,以8m/s匀速行驶的汽车即将通过路口,有一老人正在过人行横道,此时汽车的车头距离停车线8m。该车减速时的加速度大小为5m/s2。则下列说法中正确的是( )

A.如果驾驶员立即刹车制动,则t=2s时,汽车离停车线的距离为2m

B.如果在距停车线6m处开始刹车制动,汽车能在停车线处刹住停车让人

C.如果驾驶员的反应时间为0.4s,汽车刚好能在停车线处刹住停车让人

D.如果驾驶员的反应时间为0.2s,汽车刚好能在停车线处刹住停车让人

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科目:高中物理 来源:2015-2016学年贵州遵义航天中学高一上期期末考试物理卷(解析版) 题型:选择题

如下图,物体在受到一水平拉力F=10N作用下,沿水平面向右运动。已知,物体与水平面的动摩擦因数μ=0.2,物体质量m=5kg,则物体所受摩擦力为( )

A.10N,水平向右 B.10N,水平向左

C.20N,水平向左 D.20N,水平向右

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