11．如圖所示，斜面傾角θ=37°，斜面上P點(diǎn)上方粗糙，下方光滑，一勁度系數(shù)k=100N/m的輕質(zhì)彈簧下端固定在斜面底部．現(xiàn)將彈簧壓縮至A點(diǎn)并鎖定，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為2J，彈簧被壓縮了x0=0.2m．將一質(zhì)量為0.2kg的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在A處．解除鎖定后彈簧將物塊彈出，物體在到達(dá)P點(diǎn)之前已經(jīng)脫離彈簧，最遠(yuǎn)可滑至B點(diǎn)．已知A、P間距離l1=0.5m，物體與粗糙部分的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5．（已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，取g=10m/s2）求：
（1）BP間距離l2；
（2）分析物塊最后的運(yùn)動(dòng)情況，并求出物體在粗糙部分運(yùn)動(dòng)的總路程S
（3）彈簧第一次將物體彈出的過(guò)程中，物體速度達(dá)到最大時(shí)離A點(diǎn)的距離d．

分析 （1）對(duì)彈簧解除鎖定到物體到達(dá)B的過(guò)程，對(duì)物體和彈簧系統(tǒng)運(yùn)用能量守恒定律列式，可求得B、P間距離l2．
（2）物體在BP段運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于摩擦力對(duì)物體做負(fù)功，其機(jī)械能不斷減少，物體最終在A、P間往返運(yùn)動(dòng)，到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度為零．對(duì)整個(gè)過(guò)程，運(yùn)用動(dòng)能定理求物體在粗糙部分運(yùn)動(dòng)的總路程S．
（3）當(dāng)彈簧的彈力與重力沿斜面向下的分力平衡時(shí)速度最大，由此列式求出彈簧的壓縮量，再由幾何關(guān)系求d．

解答 解：（1）對(duì)解除鎖定到物體到達(dá)B的過(guò)程，對(duì)物體和彈簧系統(tǒng)運(yùn)用能量守恒定律得
  E=mg（l1+l2）sinθ+μmgcosθ•l2
解得 l2=0.7（m）
（2）物體最終在A、P間往返運(yùn)動(dòng)，到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度為零．對(duì)從開(kāi)始到P的整個(gè)過(guò)程，由動(dòng)能定理得：
W-mgl1sinθ-μmgcosθ•S=0
又彈簧對(duì)物體做功為：W=Ep
解得 S=1.75（m）
（3）當(dāng)彈簧的彈力與重力沿斜面向下的分力平衡時(shí)速度最大，此時(shí)彈簧壓縮量為x，則
   kx=mgsinθ，得 x=0.012（m）
則物體與A點(diǎn)的距離 d=x0-x=0.2-0.012=0.188（m）
答：
（1）B、P間距離l2是0.7m．
（2）物體在粗糙部分運(yùn)動(dòng)的總路程S是1.75m．
（3）彈簧第一次將物體彈出的過(guò)程中，物體速度達(dá)到最大時(shí)離A點(diǎn)的距離d是0.188m．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵要分析清楚涉及幾何形式的能，判斷出能量是如何轉(zhuǎn)化的．要知道滑動(dòng)摩擦力做功與總路程有關(guān)．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

1．如圖甲所示，輕桿一端與質(zhì)量為1kg，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球相連，另一端可繞光滑固定軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)．現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)最高點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)，取水平向右為正方向，小球的水平分速度v隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，A、B、C三點(diǎn)分別是圖線與縱軸、橫軸的交點(diǎn)，圖線上第一周期內(nèi)的最低點(diǎn)，該三點(diǎn)的縱坐標(biāo)分別是1、0、-5，g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力．下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．輕桿的長(zhǎng)度為0.5m
B．小球經(jīng)最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)它作用力方向豎直向下
C．B點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻小球的速度為$\sqrt{13}$m/s
D．曲線AB段與坐標(biāo)軸所圍圖形的面積為0.5m

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

2．假如考慮到溫度對(duì)電阻律的影響，能正確反映通過(guò)燈泡的電流I與燈泡兩端電壓U之間變化關(guān)系的圖象是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

19．現(xiàn)有一滿偏電流為50μA、內(nèi)阻約為800～850Ω的59C2型小量程電流表G（表頭），另外可供選擇的器材有：
A．電壓表V（量程3V，內(nèi)阻約為20KΩ）　
B．電流表A1（量程200μA，內(nèi)阻約為500Ω）
C．電流表A2（量程0.6A，內(nèi)阻約為3Ω）　
D．定值電阻R0（阻值10KΩ）
E．電阻箱R′（最大阻值9999Ω）　  
F．滑動(dòng)變阻器R（最大阻值100Ω）
G．電源E（電動(dòng)勢(shì)3V）H．開(kāi)關(guān)S

（1）測(cè)量小量程電流表G的內(nèi)阻．為了盡量減小誤差，要求測(cè)量多組數(shù)據(jù)，所提供的電流表中，應(yīng)選用B（填寫字母代號(hào)），請(qǐng)?jiān)趫D1的虛線框中畫出符合要求的實(shí)驗(yàn)電路圖（其中電源、開(kāi)關(guān)及連線已畫出）．
（2）將G改裝成兩種倍率（如“×1”、“×10”）的歐姆表．現(xiàn)有兩種備選電路，如圖2和圖3所示，則圖2（選填“2”或“3”）為合理電路；另一電路不合理的原因是圖3不能改變電流表的量程，即實(shí)際上圖3不可能實(shí)現(xiàn)多倍率歐姆表b．
在合理的電路中，當(dāng)開(kāi)關(guān)S合向b端，這時(shí)的歐姆表是較大倍率擋．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

6．在上海世博會(huì)最佳實(shí)踐區(qū)，江蘇城市案例館中穹形門窗充滿了濃郁的地域風(fēng)情和人文特色．如圖所示，在豎直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸長(zhǎng)的輕繩（長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)）通過(guò)輕質(zhì)光滑滑輪懸掛一重物G．現(xiàn)將輕繩的一端固定于支架上的A點(diǎn)，另一端從C點(diǎn)，沿支架緩慢地向B點(diǎn)靠近，則繩中張力大小變化的情況是（　　）
A．先變小后變大B．先不變后變小C．先不變后變大D．先變大后變小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

16．物體從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知第4s內(nèi)與第2s內(nèi)的位移之差是12m，則可知（　�。�
A．第1 s內(nèi)的位移為3 m
B．第2 s末的速度為8 m/s
C．物體運(yùn)動(dòng)的加速度為2 m/s2
D．物體在第5 s內(nèi)的平均速度為15 m/s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

3．用頻率為v但強(qiáng)度不同的甲乙兩種光做光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)光電流與電壓的關(guān)系如圖所示，由圖可知，甲（選填甲或乙）光的強(qiáng)度大．已知普朗克常量為h，被照射金屬的逸出功為W0，則光電子的最大初動(dòng)能為hγ-W0．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

20．如圖所示，物體m靜止在粗糙斜面上．現(xiàn)用從零開(kāi)始逐漸增大的水平推力F作用在物體上，且使物體保持靜止?fàn)顟B(tài)，則（　�。�
A．物體對(duì)斜面的壓力一定增大
B．斜面對(duì)物體的靜摩擦力先增大后減小
C．斜面所受物體的靜摩擦力方向一定沿斜面向下
D．物體所受的合力增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

1．圖甲所示是交流發(fā)電機(jī)的模型示意圖．兩磁極間的磁場(chǎng)可以視作磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，有一矩形線圈可繞線圈平面內(nèi)垂直于磁感線的軸OO'轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所示．發(fā)電機(jī)線圈的內(nèi)阻為1Ω，外接燈泡的電阻為9Ω，則（　�。�
A．電壓表的示數(shù)為6 V
B．在t=0.005 s時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量為最大
C．若線圈的轉(zhuǎn)速改為25 r/s，則電動(dòng)勢(shì)的有效值為3 V
D．若線圈的轉(zhuǎn)速改為25 r/s，則通過(guò)電燈的電流為0.3 A

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