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    如图1-9-5，质量为m1的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m2的物体B相连，弹簧的劲度系数为k，A、B都处于静止状态.一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体A，另一端连一轻挂钩.开始时各段绳都处于伸直状态，A上方的一段绳沿竖直方向.现在挂钩上挂一质量为m3的物体C并从静止状态释放，已知它恰好能使B离开地面但不继续上升.若将C换成另一个质量为（m1+m3）的物体D，仍从上述初始位置由静止状态释放，则这次B刚离地时D的速度的大小是多少？（已知重力加速度为g）

    图1-9-5

    解析：挂C前A平衡时弹簧被压缩x1=,挂C后B恰离地时弹簧伸长x2=.

    释放C后至B恰离地（此时A、C速度均为零），只有重力、弹力做功，系统（A、B、C及弹簧）机械能守恒.设此过程弹性势能的增加量为ΔEp,则

    ΔEp=m3g(x1+x2)-m1g(x1+x2)=(m3-m1)(m1+m2)g2/k.

    改挂D由释放至B恰离地，弹性势能的增加量仍为ΔEp，设此时D的速度为v，则由机械能守恒定律，得mDg(x1+x2)-m1g(x1+x2)=ΔEp+(m1+mD)v2

    即(m1+m3)g(x1+x2)-m1g(x1+x2)=ΔEp+ (2m1+m3)v2

    解得v=.

    答案：

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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图1所示，质量为M的滑块A放在气垫导轨B上，C为速度传感器，它能将滑块A滑到导轨最低点时的速度实时传送到计算机上，整个装置置于高度可调节的斜面上，设斜面高度为h．启动气源，滑块4自导轨顶端由静止释放，将斜面的高度、滑块通过传感器C时的对应速度记入表中．（g取9.8m/s2）

    实验序号 1 2 3 4 5 6
    斜面高度h（cm） 10 20 30 40 50 60
    传感器示数v（m/s） 1.40 1.98 2.42 2.80 2.90 3.43
    v2（m2/s2） 1.96 3.92 5.86 7.84 8.41 11.76
    ①要由此装置验证机械能守恒定律，所需的器材有速度传感器（带电源、计算机、导线），滑块，气垫导轨（带气源），髙度可以调节的斜面，此外还必需的器材有
    A
    A
    ；
    A．毫米刻度尺     B．天平     C．秒表    D．打点计时器      E．弹簧测力计
    ②选择适当的物理量在图2所示的坐标纸上作出能直观反映滑块经传感器时的速度与斜面髙度的关系图象；（需标出横纵坐标所代表的物理量）
    ③由图象分析滑块沿气垫导轨下滑时机械能是否守恒．若守恒，说明机械能守恒的依据，若不守恒，说明机械能不守恒的原因．你的结论是
    图线过原点的直线，斜率K=2g，所以机械能守恒
    图线过原点的直线，斜率K=2g，所以机械能守恒
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图1所示，质量为M的滑块A放在气垫导轨B上，C为速度传感器，它能将滑块A滑到导轨最低点时的速度实时传送到计算机上，整个装置置于高度可调节的斜面上，设斜面高度为h．启动气源，滑块A自导轨顶端由静止释放，将斜面的高度、滑块通过传感器C时的对应速度记入表中． （g取9.8m/s2）
    实验序号 1 2 3 4 5 6 7
    斜面高度h（cm） 10 20 30 40 50 60 70
    传感器示数v（m/s） 1.40 1.98 2.42 2.80 2.90 3.47 3.70
    v2（m2/s2） 1.96 3.92 5.86 7.84 8.41 12.04 13.69
    （1）选择适当的物理量在图2中所示的坐标纸上作出能直观反映滑块经传感器时的速度与斜面高度的关系图象；
    （2）要由此装置验证机械能守恒定律，所需的器材有速度传感器（带电源、计算机、导
    线），滑块，气垫导轨（带气源），高度可以调节的斜面，此外还需的器材有
    A
    A

    A．毫米刻度尺  B．天平  C．秒表   D．打点计时器   E．弹簧测力计
    （3）由图象分析滑块沿气垫导轨下滑时机械能是否守恒．若守恒，说明判断机械能守恒的依据，若不守恒，分析机械能不守恒的原因
    图线过原点且斜率k=2g，表明机械能守恒
    图线过原点且斜率k=2g，表明机械能守恒

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    实验题
    （1）如图1所示，质量为M的滑块A放在气垫导轨B上，C为速度传感器，它能将滑块A滑到导轨最低点时的速度实时传送到计算机上，整个装置置于高度可调节的斜面上，设斜面高度为h．启动气源，滑块4自导轨顶端由静止释放，将斜面的高度、滑块通过传感器C时的对应速度记人表中．（g取9.8m/s2）
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    实验序号 1 2 3 4 5 6
    斜面高度h（cm） 10 20 30 40 50 60
    传感器示数v（m/s） 1.40 1.98 2.42 2.80 2.90 3.43
    v2（m2/s2） 1.96 3.92 5.86 7.84 8.41 11.76
    ①要由此装置验证机械能守恒定律，所需的器材有速度传感器（带电源、计算机、导线），滑块，气垫导轨（带气源），髙度可以调节的斜面，此外还需的器材有
     
    ；
    A、毫米刻度尺 　　　B、天平　　 C．秒表 　D．打点计时器 E弹簧测力计
    ②选择适当的物理量在如图2中所示的坐标纸上作出能直观反映滑块经传感器时的速度与斜面髙度的关系图象；（需标出横纵坐标所代表的物理量）
    ③由图象分析滑块沿气垫导轨下滑时机械能是否守恒．若守恒，说明机械能守恒的依据，若不守恒，说明机械能不守恒的原因．你的结论是
     
    ；
    （2）测一个待测电阻Rx（约200Ω）的阻值，除待测电阻外，实验室提供了如下器材：
    电源E：电动势3V，内阻不计；
    电流表A1 量程0～10mA、内阻r1约为50Ω；
    电流表A2：量程0～50μA、内阻r2=1000Ω；
    滑动变阻器R1：最大阻值20Ω、额定电流2A；
    电阻箱R2：阻值范围0～9999Ω
    ①由于没有提供电压表，为了测定待测电阻上的电压，应选电流表
     
    与电阻箱R2连接，将其改装成电压表．
    ②对于下列测量Rx的四种电路图（如图3），为了测量准确且方便应选图
     
    ．
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    ③实验中将电阻箱R2的阻值调到4000Ω，再调节滑动变阻器R1，两表的示数如图4所示，可测得待测电阻Rx的测量值是
     
    Ω
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图13-9-5所示，在范围很大的水平向右的匀强电场中，一个带电荷量为+q的油滴，从A点以速度v竖直向上射入电场.已知油滴质量为m，重力加速度为g，当油滴到达运动轨迹的最高点时，测得它的速度大小恰为v/2.则：

    图13-9-5

    (1)电场强度E为多大?

    (2)A点到最高点的电势差为多少?

     

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