如图甲，水平面上质量m=2kg的小物体被一根已压缩的弹簧自A点弹出，与弹簧分离后又滑行一段距离停止在B点．已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4，AB间距离X

题型：东至县一模难度：来源：

如图甲，水平面上质量m=2kg的小物体被一根已压缩的弹簧自A点弹出，与弹簧分离后又滑行一段距离停止在B点．已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4，AB间距离X=50cm．（g=10m/s²）
（1）求弹簧释放的弹性势能．
（2）将水平面弯成如图乙的一部分斜面与一部分水平面的对接（对接处有很小的光滑圆弧过渡），将物体自斜面上C点由静止释放，物体滑下斜面后又在水平面上滑动一段距离并停止于D点．已知CD间的水平距离也为50cm．求C点距水平面的高度h．魔方格

答案

（1）在物体自A运动到B过程中，弹簧对物体做功设为W_F，摩擦做功为W_f
根据动能定理：W_F+W_f=0
根据功的公式：W_f=-μmgX
设弹簧释放的弹性势能为Ep，则Ep=W_F
可得Ep=4J
（2）设物体在斜面上滑动对应的水平距离为X₁，在水平面上对应的距离为X₂
X=X₁+X₂
物体自C运动到D过程中，重力做功设为W_G，摩擦在斜面上做功W₁，在水平面上做功W₂
根据动能定理：W_G+W₁+W₂=0
W_G=mgh
W₁=-μmgX₁
W₂=-μmgX₂
得：h=0.2m
答：（1）求弹簧释放的弹性势能为4J．
（2）C点距水平面的高度为0.2m．

举一反三

北京时间2013年4月20日8时02分，在四川省雅安市芦山县发生7.0级地震．地震引发多处山体崩塌，严重危害灾区人民的生命和财产安全．研究崩塌体的运动时可建立如图所示的简化模型，当崩塌体速度较低、坡面较缓时，崩塌体的运动可视为滑动．假设某崩塌体质量为m，初速度为零，当地重力加速度为g，为坡面与水平面的夹角，H为崩塌体距水平面的高度，为崩塌体与坡面以及地面间的动摩擦因数．不考虑崩塌体途经A处时的速度大小变化．求：
（1）崩塌体滑动到坡底A点时的速度大小；
（2）水平面上安全位置距A点的最小距离．

魔方格

题型：马鞍山三模难度：| 查看答案

如图所示，在光滑绝缘水平面上，用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B．A球的带电量为+2q，B球的带电量为-3q，两球组成一带电系统．虚线MN与PQ平行且相距3L，开始时A和B分别静止于虚线MN的两侧，虚线MN恰为AB两球连线的垂直平分线．若视小球为质点，不计轻杆的质量，在虚线MN、PQ间加上水平向右的电场强度为E的匀强电场后，系统开始运动．试求：
（1）B球刚进入电场时，带电系统的速度大小；
（2）带电系统向右运动的最大距离和此过程中B球电势能的变化量；
（3）A球从开始运动至刚离开电场所用的时间．魔方格

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如图（甲），MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=30°角固定，M、P之间接电阻箱R，电阻箱的阻值范围为0～4Ω，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B=0.5T．质量为m的金属杆a b水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r．现从静止释放杆a b，测得最大速度为v_m．改变电阻箱的阻值R，得到v_m与R的关系如图（乙）所示．已知轨距为L=2m，重力加速度g=l0m/s²，轨道足够长且电阻不计．

魔方格

（1）当R=0时，求杆a b匀速下滑过程中产生感生电动势E的大小及杆中的电流方向；
（2）求金属杆的质量m和阻值r；
（3）求金属杆匀速下滑时电阻箱消耗电功率的最大值P_m；
（4）当R=4Ω时，求随着杆a b下滑回路瞬时电功率每增大1W的过程中合外力对杆做的功W．

题型：徐汇区二模难度：| 查看答案

如图所示，竖直平行直线为匀强电场的电场线，电场方向未知，一个质量为m、电荷量为q的带负电粒子以初速度v₀从A点垂直电场方向进入电场，该带电粒子经过电场中的B点和C点，不考虑带电粒子的重力．
（1）试确定电场强度的方向．
（2）若粒子过C点时速度方向与水平方向夹角为60°，试求从A点到C点过程中电场力做功．
（3）若已知电场强度为E，AB两点连线与电场线夹角为60°，求粒子从A点到B点的运动时间．魔方格

题型：不详难度：| 查看答案

如图所示，在足够长的光滑曲面上由静止释放一个物体，若以释放物体的时刻作为零时刻，用E、v、x、W分别表示物体的机械能、速度、位移和重力做的功，那么下列四个图象中分别定性描述了这些物理量随时间变化的规律，其中正确的是图象是（　　）

A．

B．

C．

D．

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