【题目】如图所示，质量为4m的钢板A放在水平地面上，质量为3m的钢板B与一劲度系数为k的竖直轻弹簧上端连接，弹簧下端固定在钢板A上，整体都处于静止状态。一质量为2m的物块C从钢板B正上方高为A的位置自由落下，打在钢板B上并立刻与钢板B—起向下运动，且二者粘在一起不再分开。它们到达最低点后又开始向上运动的过程中，刚好能使钢板A离开地面但不继续上升。若物块C换成质量为m的物块D、并从钢板B正上方高为4A的位置自由落下，打在钢板B上并也立刻与钢板B一起向下运动，且二者也粘在一起不再分开。求钢板A离开地面时，物块D和钢板B的速度大小。已知重力加速度大小为g，弹簧在弹性限度内。
【答案】
【解析】
(1)物块C从钢板B正上方距离为h的位置自由落下时,C下落前，设弹簧的压缩量为
对B有：
解得：
C下落的过程：设C和B碰撞前瞬间的速度为
对C有：
解得：
C和B碰撞过程：设碰后二者的速度为
.
对C和B组成的系统，有：
解得：
C和B一起到最高点时，A恰离开地面，设弹簧的伸长量为
对A有：
解得：
从C和B碰后到二者一起到最高点的过程中：二者一起到最高点时，A恰离开地面，设C碰撞B前，弹簧的弹性势能为EP1；C和B一起到最高点时，弹簧的弹性势能为EP2.把C、B和弹簧作为一个系统，系统机械能守恒
有：
解得：
(2)物块D从钢板B正上方距离为4h的位置自由落下时：
D下落的过程：设D和B碰撞前瞬间的速度为
，
对D有：
解得：
D和B碰撞过程：设碰后二者的速度为
，
对D和B组成的系统，有：
解得：
从D和B碰后到
有：
解得：
高中必刷题系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，在倾角为θ＝30°的斜面上，固定一宽度L＝0.25m的平行光滑金属导轨，在导轨上端接入电源和滑线变阻器，电源电动势E＝3.0V，内阻r＝1.0Ω．一质量m＝0.02kg的金属杆ab与两导轨垂直并接触良好，当滑线变阻器接入电路的阻值为R时，ab中电流大小I＝0.5A，此时杆恰好静止在导轨上。整个装置处于垂直于斜面向上的匀强磁场中，导轨与金属棒的电阻不计，取g＝10m/s2．求：
（1）R的大小；
（2）磁感应强度B的大小；
（3）若只改变磁场，使金属杆ab仍静止在轨道上面，且对轨道的压力恰好为零。求此时磁感应强度的大小和方向。
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【题目】如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系：先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下：
步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；
步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；
步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离0点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。
(1)对于上述操作，下列说法正确的是___________(填序号)。
A.每次小球释放的高度可以不同
B.斜槽轨道末端必须水平
C.小球1的质量应大于小球2的质量
D.斜槽轨道尽量光滑可以减小误差
(2)上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有___________(填序号)
A.A、B两点间的高度差h1
B.点离地面的高度h2
C.小球1和小球2的质量m1和m2
(3)当所测物理量满足表达式______________________(用所测物理量的字母表示)时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。
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【题目】粗细均匀的两端开口的U形细玻璃管开口向下竖直放置时，在左、右管中各有长度为L的水银柱封闭住总长是8L的气柱A，如图，左、右管之间的距离忽略不计，左、右管长度都是6L，两水银柱的下表面到管口距离相等。大气压保持为p=4ρgL，ρ是水银的密度，g是重力加速度。把一侧的管囗封住(不计厚度)，再缓慢转动U形管，使其开口向上竖直放置，两侧水银柱的长度不变，求：
(i)气柱温度始终是27℃，气柱A的长度是多少?：
(ii)接着对管内气柱缓慢加热，当气柱A的长度又是8L时，管内气柱温度是多少K?
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【题目】如图所示，无限长直导线中通有直流电流，下列操作能使线框中产生顺时针方向感应电流的是
A. 使导线中电流增大
B. 使线框水平向左运动
C. 使线框平行于导线向上运动
D. 使线框以直导线为轴转动
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【题目】如图所示，设地球半径为R，假设某地球卫星在距地球表面高度为h的圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，运行周期为T，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近地点B时，再次点火进入近地轨道Ⅲ绕地做匀速圆周运动，引力常量为G，不考虑其他星球的影响，则下列说法正确的是
A. 地球的质量可表示为
B. 该卫星在轨道Ⅲ上B点的速率大于在轨道Ⅱ上A点的速率
C. 卫星在圆轨道Ⅰ和圆轨道Ⅲ上做圆周运动时，轨道Ⅰ上动能小，引力势能大，机械能小
D. 卫星从远地点A向近地点B运动的过程中，加速度变小
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【题目】如图所示，半径为R的竖直光滑圆轨道与光滑水平面相切，质量均为m的小球A、B与轻杆连接，置于圆轨道上，A与圆心O等高，B位于O的正下方，它们由静止释放，最终在水平面上运动。下列说法正确的是（ ）
A. 下滑过程中A的机械能守恒
B. 当A滑到圆轨道最低点时，轨道对A的支持力大小为2mg
C. 下滑过程中重力对A做功的功率一直增加
D. 整个过程中轻杆对B做的功为
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【题目】如图所示，平面直角坐标系xoy的y轴左侧有沿y轴正向的匀强电场，y轴为电场的右边界，电场宽度为d。y轴右侧有垂直平面向外的匀强磁场，y轴为磁场的左边界。在x轴上的P（-d，0）点有一粒子发射器，以相同速度v0沿x轴正向先后射出甲、乙两个带正电的粒子。已知甲粒子比荷
，场强大小为
，甲、乙两粒子在电场中的加速度大小之比为3:1，磁感应强度大小为
，不计粒子间的相互影响，不计粒子重力。求：
(1) 乙粒子第一次在电场中的侧移距离；
(2) 甲粒子在磁场中运动的时间；
(3)乙粒子第一次过x轴时的坐标。
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【题目】如图甲所示，用粘性材料粘在一起的A、B两物块静止于光滑水平面上，两物块的质量分别为 mA=lkg、mB=2kg，当A、B之间产生拉力且大于0.3N时A、B将会分离．t=0时刻开始对物块A施加一水平推力F1，同时对物块B施加同一方向的拉力F2，使A、B从静止开始运动，运动过程中F1、F2方向保持不变，F1、F2的大小随时间变化的规律如图乙所示．则下列关于A、B两物块 受力及运动情况的分析，正确的是（ ）
A. t=2.0s时刻A、B之间作用力大小为0.6N
B. t=2.0s时刻A、B之间作用力为零
C. t=2.5s时刻A对B的作用力方向向左
D. 从t=0时刻到A、B分离，它们运动的位移为5.4m
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