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【题目】如图所示,用轻弹簧将质量均为m=1kg的物块AB连接起来,将它们固定在空中,弹簧处于原长状态,A距地面的高度h1=0.15m.同时释放两物块,设A与地面碰撞后速度立即变为零,由于B压缩弹簧后被反弹,使A刚好能离开地面(但不继续上升).已知弹簧的劲度系数k=100N/m,取g=10m/s2.求:

1)物块A刚到达地面的速度;

2)物块B反弹到最高点时,弹簧的弹性势能;

3)若将B物块换为质量为2m的物块C(图中未画出),仍将它与A固定在空中且弹簧处于原长,从A距地面的高度为h2处同时释放,C压缩弹簧被反弹后,A也刚好能离开地面,此时h2的大小.

【答案】11.73m/s

20.5J

30.125m

【解析】

试题(1)依题意,AB两物块一起做自由落体运动 1分)

A物块落地时速度为v1,此时B的速度也为v1

则有1分)

2)设A刚好离地时,弹簧的形变量为x,此时B物块到达最高点

A物块,有1分)

A落地后到A刚好离开地面的过程中,对于AB及弹簧组成的系统机械能守恒,

3分)

②③④可得:1分)

3)换成C后,设A落地时,C的速度为v2

则有1分)

A落地后到A刚好离开地面的过程中,AC及弹簧组成的系统机械能守恒,

则有3分)

联立解得1分)

练习册系列答案
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【题目】如图所示,同轴圆形区域内、外半径分别为R1=1 m、R2m,半径为R1的圆内分布着B1=2.0 T的匀强磁场,方向垂直于纸面向外;外面环形磁场区域分布着B2=0.5 T的匀强磁场,方向垂直于纸面向内.一对平行极板竖直放置,极板间距d=cm,右极板与环形磁场外边界相切,一带正电的粒子从平行极板左板P点由静止释放,经加速后通过右板小孔Q,垂直进入环形磁场区域.已知点P、Q、O在同一水平线上,粒子比荷4×107C/kg,不计粒子的重力,且不考虑粒子的相对论效应.求:

(1) 要使粒子不能进入中间的圆形磁场区域,粒子在磁场中的轨道半径满足什么条件?

(2) 若改变加速电压大小,可使粒子进入圆形磁场区域,且能竖直通过圆心O,则加速电压为多大?

(3) P点出发开始计时,在满足第(2)问的条件下,粒子到达O点的时刻.

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【题目】某装置的结构如图所示:在外壳的基板上固定一个螺栓,螺栓上有一顶端焊有钢球的弹簧,螺栓、弹簧、钢球及外壳都是电的良导体。在静止状态下,钢球和外壳呈断开状态不会导通,当受到冲击,钢球产生运动与外壳接通,便可触发执行电路(未画出),使报警器等元件开始工作。若此装置由静止从高处坠落,重力加速度用g表示,以下说法正确的是

A. 开始下落的瞬间,钢球的加速度为g

B. 开始下落的瞬间,外壳的加速度为g

C. 在执行电路被接通前,钢球的加速度方向可能向上

D. 在执行电路被接通前,外壳的加速度可能小于g

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【题目】如图所示,锁定的AB两球之间压缩一根轻弹簧,静置于光滑水平桌面上,已知AB两球质量分别为2mm。过程一:只解除B球锁定,B球被弹出落于距桌边水平距离为s的水平地面上;过程二:同时解除AB两球锁定,则(两种情况下小球离开桌面前,弹簧均已恢复原长)

A.两种情况下B小球机械能均守恒

B.过程二中B小球获得的速度比过程一小

C.过程二中,在两球均未离开桌面时AB两小球及弹簧组成的系统动量不守恒

D.过程二中,B球的落地点距桌边水平距离为

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【题目】如图所示,有一电子电荷量为e经电压U1加速后,进入两块间距为d、电压为U2的平行金属板间若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且刚好能穿过电场,求:

1金属板AB的长度L;

2电子穿出电场时的动能;

3若电子射出电场后,打在荧光屏上的P点,荧光屏距离金属板B端长度也为板长,则OP的距离为多少?

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【题目】如图所示,定值电阻阻值为R0,电池的电动势为E,内阻为r=R0,滑动变阻器最大电阻R=2R0

不考虑电表内阻影响,则下列判定正确的是

A改变R,伏特表最大示数为3E/4

B改变R,安培表最大值为E/ 4R0

CR=0时,R0上获得最大功率,且最大功率

DR=2R0时,电源输出功率最大,效率最高

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【题目】测定金属电阻率的实验中需要测出其长度L直径d和电阻R.

1)用螺旋测微器测金属丝直径读数如图甲,则金属丝的直径为____mm

2)若用图乙测金属丝的电阻,测量结果将比真实值______(选填偏大偏小

3)某同学在一次测量时,电流表、电压表的示数如图丙所示,则电流表读数是0.46A、电压表的读数是____V,可计算出金属丝的电阻为____Ω

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【题目】以下是一位同学做探究形变与弹力的关系的实验。

1)下列的实验步骤是这位同学准备完成的,请你帮这位同学按操作的先后顺序,用字母排列出来是:

A.以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组数据(xF)对应的点,并用平滑的曲线连结起来。

B.记下弹簧不挂钩码时,其下端在刻度尺上的刻度L0

C.将铁架台固定于桌子上,并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一刻度尺

D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4……钩码,并分别记下钩码静止时,弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内,然后取下钩码

E、以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与弹簧伸长量的关系式.

F、解释函数表达式中常数的物理意义.

2)下表是这位同学探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系所测的几组数据:

弹力(F/N

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

弹簧原来长度(L0/cm

15

15

15

15

15

弹簧后来长度(L/cm

16.0

17.1

18.0

18.9

20

弹簧伸长量(x/cm

1.0

2.1

3.0

3.9

5.0

据上表的数据在右下图的坐标中作出F-x图线。

写出曲线的函数表达式。(xcm作单位):

函数表达式中常数的物理意义:

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【题目】如图所示,半径相同、质量分布均匀的圆柱体A和半圆柱体B靠在一起,A表面光滑,重力为G,B表面粗糙,A静止在平面上,现过A的轴心施以水平作用力F,可缓慢的将A拉离平面一直滑到B的顶端,整个过程中,B始终处于静止状态,对该过程分析,下列说法正确的是( )

A. 开始时拉力F最大为G,以后逐渐减小为0

B. A、B间的压力开始最大为2G,而后逐渐减小到G

C. 地面受到B的压力逐渐增大

D. 地面对B的摩擦力逐渐增大

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