【題目】圖中有一個(gè)豎直固定在地面的透氣圓筒，筒中有一勁度為k的輕彈簧，其下端固定，上端連接一質(zhì)量為m的薄滑塊，圓筒內(nèi)壁涂有一層新型智能材料──ER流體，它對(duì)滑塊的阻力可調(diào)。起初，滑塊靜止，ER流體對(duì)其阻力為0，彈簧的長(zhǎng)度為L，現(xiàn)有一質(zhì)量也為m的物體從距地面2L處自由落下，與滑塊碰撞后粘在一起向下運(yùn)動(dòng)。為保證滑塊做勻減速運(yùn)動(dòng)，且下移距離為時(shí)速度減為0，ER流體對(duì)滑塊的阻力須隨滑塊下移而變。試求（忽略空氣阻力）：

（1）下落物體與滑塊碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能；

（2）滑塊向下運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大��；

（3）滑塊下移距離d時(shí)ER流體對(duì)滑塊阻力的大小。

【答案】（1）

（2）

（3）

【解析】（1）設(shè)物體下落末速度為v0，由機(jī)械能守恒定律

得

設(shè)碰后共同速度為v1，由動(dòng)量守恒定律

2mv1=mv0

得

碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能力

（2）設(shè)加速度大小為a，有

得

（3）設(shè)彈簧彈力為FN，ER流體對(duì)滑塊的阻力為FER

受力分析如圖所示

FS=kx

x=d+mg/k

得

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：

【題目】勞倫斯和利文斯設(shè)計(jì)出回旋加速器，工作原理示意圖如圖所示．置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時(shí)間可忽略．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直，高頻交流電頻率為f，加速電壓為U．若A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為+q，在加速器中被加速，且加速過程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力的影響．則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過2πRf
B.質(zhì)子離開回旋加速器時(shí)的最大動(dòng)能與加速電壓U成正比
C.質(zhì)子第2次和第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比為 ：1
D.不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B和交流電頻率f，該回旋加速器的最大動(dòng)能不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，帶電粒子以速度v0從a點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)中經(jīng)過b點(diǎn)，Oa=Ob，若撤去磁場(chǎng)加一個(gè)與y軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)，仍以v0從a點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，粒子仍能通過b點(diǎn)，那么電場(chǎng)強(qiáng)度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度B之比 為（ ）

A.v0
B.
C.2v0
D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，AB 為斜軌道，與水平方向成=45°，BC 為水平軌道，兩軌道在 B 處通過極小的一端圓弧 相連接，一個(gè)質(zhì)量為 m 的小物塊（看作質(zhì)點(diǎn)），自軌道 AB 的 A 處從靜止開始沿軌道下滑，最后停在軌道 上的 C 點(diǎn)，已知物塊與兩軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ=0.5．則物塊沿軌道 AB 段時(shí)間 t1 與軌道 BC 段滑動(dòng)的時(shí)間 t2 之比 t1：t2=_____________；若小物塊的質(zhì)量加倍，t1 ：t2 之比如何變化____？（選填：變大，變小，不變，或不能確定）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象，可知，該物體（ ）

A. 第1s內(nèi)和第3s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向相反

B. 第2s內(nèi)和第4s內(nèi)的平均速度大小相等

C. 第1s內(nèi)和第4s內(nèi)的位移大小不等

D. 第3s內(nèi)和第4s內(nèi)的加速度相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的小球由輕繩a和b系于一輕質(zhì)木架上的A點(diǎn)和C點(diǎn)。當(dāng)輕桿繞軸BC以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩a在豎直方向、繩b在水平方向。當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圖示位置時(shí)，將繩b燒斷，同時(shí)桿也停止轉(zhuǎn)動(dòng)，則

A. 小球仍在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

B. 在繩被燒斷瞬間，a繩中張力突然增大

C. 若角速度ω較小，小球可能在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)擺動(dòng)

D. 若角速度ω較大，小球可能在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】“蹦極”就是跳躍者把一端固定的長(zhǎng)彈性繩綁在踝關(guān)節(jié)處，從幾十米高處跳下的一種極限運(yùn)動(dòng)．某人做蹦極運(yùn)動(dòng)，所受繩子拉力F的大小隨時(shí)間t變化的情況如圖所示．將蹦極過程近似為在豎直方向的運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g.據(jù)圖可知，此人在蹦極過程中最大加速度約為( )

A. g B. 2g C. 3g D. 4g

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為一皮帶傳動(dòng)裝置，右輪的半徑為r，a是它邊緣上的一點(diǎn)，左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑是4r，小輪的半徑為2r，b點(diǎn)在小輪上，到小輪中心的距離為r，c點(diǎn)和d點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上，若在傳動(dòng)過程中，皮帶不打滑，則（　�。�

A.a點(diǎn)與b點(diǎn)的線速度大小相等
B.a點(diǎn)與b點(diǎn)的角速度大小相等
C.a點(diǎn)與c點(diǎn)的線速度大小相等
D.a點(diǎn)與d點(diǎn)的向心加速度大小相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一內(nèi)壁光滑的圓錐面，軸線OO’是豎直的，頂點(diǎn)O在下方，錐角為2α，若有兩個(gè)相同的小珠（均視為質(zhì)點(diǎn)）在圓錐的內(nèi)壁上沿不同的圓軌道運(yùn)動(dòng)，則有（ ）

A. 它們的動(dòng)能相同 B. 它們運(yùn)動(dòng)的周期相同

C. 錐壁對(duì)它們的支撐力相同 D. 它們的動(dòng)能與勢(shì)能之比相同，設(shè)O點(diǎn)為勢(shì)能零點(diǎn)．

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