[题目]如图所示.半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内.圆心为O.圆环左侧固定连接一根长为2R的水平的光滑杆.其延长线过圆的直径．质量为m的小球A套在圆环上.轻弹簧左端固定.质量为m的滑块B接在弹簧右端.弹簧套在杆上.小球A和滑块B之间再用长为2R的轻杆通过铰链分别连接.弹簧原长为2R．初始时小球A处于圆环最高点.弹簧的弹性势能为Ep. 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，圆心为O，圆环左侧固定连接一根长为2R的水平的光滑杆，其延长线过圆的直径．质量为m的小球A套在圆环上，轻弹簧左端固定，质量为m的滑块B接在弹簧右端，弹簧套在杆上，小球A和滑块B之间再用长为2R的轻杆通过铰链分别连接，弹簧原长为2R．初始时小球A处于圆环最高点，弹簧的弹性势能为Ep，已知重力加速度为g，不计一切摩擦，A、B均可视为质点．

（1）A处于圆环最高点时，为了维持系统平衡，在A上施加一个水平向左大小为F的力，求此时弹簧的弹力大小；

（2）撤去F，由静止释放A，求A运动到最右侧时速度v的大小；

（3）求小球A从最高点滑到圆环最右侧过程中，杆对A做的功．

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

（1）取A、B及轻杆作为整体，分析水平方向受力，弹簧弹力与F大小相等，方向相反.

（2）撤去F后，A沿圆环顺时针滑下，当A运动到最右侧时，速度为v，此时弹簧处于原长，B也运动到最右侧，B的速度为0

系统机械能守恒：，

解得：

（3）对A列动能定理：，

解得：

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(1)把电压表量程扩大，实验电路如图甲所示，请完成第五步的填空。

第一步：把滑动变阻器滑动片移至最右端

第二步：把电阻箱阻值调到零

第三步：闭合电键

第四步：把滑动变阻器滑动片调到适当位置，使电压表读数为9V

第五步：把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为 ______ V

第六步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其它线路，即得量程为30V的电压表

(2)上述实验可供选择的器材有：

A．迭层电池（电动势约20V~22V，内电阻小于2Ω）

B．电压表（量程为10V，内阻约10kΩ）

C．电阻箱（阻值范围0~9999Ω，额定功率小于10W）

D．电阻箱（阻值范围0~99999Ω，额定功率小于10W）

E．滑动变阻器（阻值为0~20Ω，额定电流2A）

F．滑动变阻器（阻值为0~2kΩ，额定电流0.2A）

电阻箱应选 _______，滑动变阻器应选_______（用大写字母表示）。

(3)用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变），测电源电动势E和内电阻r，实验电路如图乙所示，得到多组电压U和电流I的值，并作出U-I图线如图丙所示，可知电池的电动势为 _______ V，内电阻为_______ Ω。

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A. B.

C. D.

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A. 线圈中通以恒定的电流

B. 通电时，使滑动变阻器的滑片P匀速移动

C. 通电时，使滑动变阻器的滑片P加速移动

D. 开关闭合瞬间

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B、重锤下落的高度

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A、

B、

C、

D、

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（4）由此可得出的实验结论是。

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