【題目】如圖所示，一質(zhì)量為M的小車置于光滑水平面上，小車兩側(cè)壁均固定長度為l的彈性物質(zhì)。將質(zhì)量為M的光滑物塊放到小車上，物塊與小車右側(cè)的彈性物質(zhì)接觸但不連接�，F(xiàn)將小車固定，在外力作用下推動物塊壓縮彈性物質(zhì)，彈性物質(zhì)壓縮到一定程度后，同時釋放小車和物塊。由小車之外的固定傳感器獲得小車對地運(yùn)動的加速度大小與時間的a-t圖象如圖所示(圖象中數(shù)據(jù)為已知量，彈性物質(zhì)始終在彈性限度內(nèi))。求：

(1)外力壓縮彈性物質(zhì)所做的功；

(2)小車的實際長度。

【答案】

【解析】本題考查動量與能量相結(jié)合的問題，涉及a-t圖象的理解、運(yùn)動學(xué)知識。

(1)壓縮彈性物質(zhì)所做的功為變力做功，設(shè)所做的功為W，釋放后小車的最大速度為，物塊的最大速度為，

由a-t圖象知，圖象與坐標(biāo)軸圍成面積表示小車的速度，則

小車與物塊組成系統(tǒng)動量守恒，則

由功能關(guān)系得

解得：

(2)設(shè)小車與物塊之間沒有彈力作用相對運(yùn)動的長度為，則

由此可知小車的實際長度

解得：

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，某學(xué)生實驗小組借用“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置，進(jìn)行“探究合外力做功和動能變化的關(guān)系”的實驗：

（1）實驗時使小車在砝碼和托盤的牽引下運(yùn)動，以此定量探究細(xì)繩拉力做功與小車動能變化的關(guān)系。

①實驗準(zhǔn)備了打點計時器及配套的電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、天平及圖中所示的器材。若要完成該實驗，必需的實驗器材還有__________。

②為達(dá)到平衡摩擦力的目的，取下細(xì)繩和托盤，通過調(diào)節(jié)墊片的位置，改變長木板傾斜程度，根據(jù)打出的紙帶判斷小車是否做________運(yùn)動。

（2）連接細(xì)繩及托盤，放入砝碼，通過實驗得到如下圖所示的紙帶。紙帶上O為小車運(yùn)動起始時刻所打的點，選取時間間隔為0.1s的相鄰計數(shù)點A、B、C、D、E、F、G。

實驗時測得小車的質(zhì)量為M=200g，小車所受細(xì)繩的的拉力為F=0.2N，其余數(shù)據(jù)填入下表：

請在表格中的兩個空格中補(bǔ)填缺少的數(shù)據(jù)__________，___________(結(jié)果保留至小數(shù)點后4位)；

分析上述數(shù)據(jù)中后兩列可知：在實驗誤差允許的范圍內(nèi)________________________________。

（3）實驗小組進(jìn)一步討論認(rèn)為可以通過繪制v2-s圖線來分析實驗數(shù)據(jù)。請根據(jù)表中各計數(shù)點的實驗數(shù)據(jù)在圖中標(biāo)出對應(yīng)的坐標(biāo)點，并畫出v2-s圖線___________。

分析△v2-s圖線為一條通過遠(yuǎn)點的直線，直線的斜率如果在實驗誤差允許范圍內(nèi)等于理論值，也可以得出相同的結(jié)論。這種方案中直線斜率表達(dá)式為k=________（用題目中相關(guān)物理量字母表示）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示.一根長導(dǎo)線彎曲成如圖所示形狀.通以直流電I.正中間用絕緣線懸掛一金屬環(huán)C.環(huán)與導(dǎo)線處于同一豎直平面內(nèi)．在電流I增大的過程中.下列敘述正確的是( )

A. 金屬環(huán)中無感應(yīng)電流產(chǎn)生

B. 金屬環(huán)中有順時針方向的感應(yīng)電流

C. 懸掛金屬環(huán)C的豎直線中的張力不變

D. 金屬環(huán)C仍能保持靜止?fàn)顟B(tài)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某研究小組的同學(xué)們準(zhǔn)備測量15℃自來水的電阻率．以判斷該自來水是否符合國際標(biāo)準(zhǔn)（國標(biāo)規(guī)定自來水在15℃時電阻率應(yīng)大于13Ωm）．他們先在一根均勻的長玻璃管兩端各裝了一個電極，電極間裝滿密封的待測自來水，同學(xué)們設(shè)計了實驗方案并分工進(jìn)行了以下測量：

（1）同學(xué)們用游標(biāo)卡尺測量玻璃管的內(nèi)徑d；向玻璃管內(nèi)注滿自來水，并用刻度尺測量水柱長度L；用多用電表的電阻“×100”檔，按正確的操作步驟測量此水柱體的電阻R，表盤的示數(shù)如圖所示；由圖所示可知玻璃管的內(nèi)徑d=_______mm，水柱體的電阻R=______Ω．

（2）該小組同學(xué)想用伏安法更精確地測量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下：

電壓表V（量程15V，內(nèi)阻約30kΩ）；電流表A（量程300mA，內(nèi)阻約50Ω）；滑動變阻器R0（0～100Ω，允許最大電流1A）；電池組E（電動勢E=12V，內(nèi)阻r=6Ω）；開關(guān)一個、導(dǎo)線若干．請根據(jù)情況補(bǔ)全電路原理圖（并不是所有的接線點都要連接）________

（3）如果測出水柱的長度L、玻璃管的內(nèi)徑d和水柱的電阻R，則自來水電阻率的表達(dá)式為ρ=________．（用符號表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩平行金屬板水平放置，間距為d。質(zhì)量為m的帶正電小球置于兩平行金屬板中間且處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)給帶電小球一豎直向上的瞬時沖量I，同時將兩極板所帶電荷的電性互換，電量保持不變，帶電小球向上運(yùn)動剛好到達(dá)上極板。在上述運(yùn)動過程中(重力加速度為g)下列說法正確的是

A. 所用的時間為

B. 電場力對帶電小球的沖量大小為

C. 重力對帶電小球的沖量大小為

D. 帶電小球開始運(yùn)動時電場力的功率為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量均為m的a、b、c、d四個帶電小球，其中，a、b、c三個完全相同的小球的帶電量值均為q（電性未知），且位于光滑絕緣的水平面內(nèi)的同一圓周上繞O點做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動，三個小球等分整個圓周．帶電量值為10q（電性未知）的小球d位于O點的正上方R處，且在外力作用下恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)．重力加速度為g，靜電力常量為k．則下列說法中正確的是( )

A. a、b、c、d四個小球帶電量的總和可能為-7q

B. 外力的大小為，方向豎直向上

C. 小球a的角速度為

D. 小球b的動能為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)設(shè)計了用如圖所示的電路，來測量電源的電動勢E和內(nèi)阻r，圖中兩個電流表A1、A2完全相同，定值電阻阻值為R0．則：

(1)閉合開關(guān)S0之前，先將電阻箱接入電路的阻值調(diào)到 ___（選填“最大”或“最小”），再閉合開關(guān)S0，閉合關(guān)開Sl，然后，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表A2的指針偏轉(zhuǎn)較大（接近滿偏），讀出電流表A2的電流值和這時電阻箱的阻值R1；斷開開關(guān)Sl，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表A2的示數(shù)再次為I0，記下這時電阻箱的阻值R2，則電流表A1的阻值為______

(2)閉合開關(guān)S0、S2，斷開開關(guān)S1，依次調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記錄每次調(diào)節(jié)后電阻箱的阻值R和電流表A1的示數(shù)I根據(jù)記錄的R、I，作出IR-I圖像，則圖像可能是______

(3)若根據(jù)(2)題記錄的R、I，作出 -R圖像，通過對圖像的處理，得到圖像與縱軸的截距為a，圖像的斜率為b，則電源的電動勢E=____，電源的內(nèi)阻r= ________

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在絕熱圓柱形汽缸中用光滑絕熱活塞密閉有一定質(zhì)量的理想氣體，在汽缸底部開有一小孔，與U形水銀管相連，外界大氣壓為P0=75cmHg，缸內(nèi)氣體溫度t0=27℃，穩(wěn)定后兩邊水銀面的高度差為△h=1.5cm，此時活塞離容器底部的高度為L=50cm（U形管內(nèi)氣體的體積忽略不計）．已知柱形容器橫截面S=0.01m2，取75cmHg壓強(qiáng)為1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2．

（i）求活塞的質(zhì)量；

（ii）若容器內(nèi)氣體溫度緩慢降至-3℃，求此時U形管兩側(cè)水銀面的高度差△h′和活塞離容器底部的高度L′．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】把水星和金星繞太陽的運(yùn)動視為勻速圓周運(yùn)動。從水星與金星和太陽在一條直線上開始計時，若測得在相同時間內(nèi)水星，金星轉(zhuǎn)過的角度分別為、（均為銳角），則由此條件可求得水星和金星

A. 質(zhì)量之比

B. 繞太陽運(yùn)動的軌道半徑之比

C. 繞太陽運(yùn)動的動能之比

D. 受到太陽的引力之比

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同步練習(xí)冊答案