【題目】如圖所示，輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質(zhì)量為m的小球，從離彈簧上端高h處由靜止釋放。以小球開(kāi)始下落的位置O為原點(diǎn)，沿豎直向下方向建立坐標(biāo)軸Ox，在小球開(kāi)始下落到向下運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，小球所受彈簧彈力F的大小隨小球下落的位置坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖所示，x0為已知量。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。求：

（1）剛要接觸彈簧時(shí)，小球的速度大小v；

（2）彈簧的勁度系數(shù)k；

（3）小球下落過(guò)程中的最大動(dòng)能Ek。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

小球下降過(guò)程，先自由落體運(yùn)動(dòng)，與彈簧接觸后，先加速下降，到達(dá)平衡位置后開(kāi)始減速下降，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件求出平衡位置的坐標(biāo)，結(jié)合整個(gè)下降過(guò)程中小球和彈簧機(jī)械能守恒進(jìn)行分析；

（1）從開(kāi)始下落到接觸彈簧，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，，得；

（2）彈簧壓縮x0時(shí)，根據(jù)胡克定律，彈簧彈力F =

而此時(shí)彈簧彈力F與小球的重力mg平衡，故F = mg，聯(lián)立得；

（3）當(dāng)小球受到的合力為零時(shí)，動(dòng)能最大，此時(shí)彈簧壓縮量為。

小球從接觸彈簧到彈簧壓縮過(guò)程中，彈簧彈力做功W

根據(jù)動(dòng)能定理，，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】如圖所示，兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷的連線(xiàn)和其中垂線(xiàn)上有a、b、c三點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是 (　　)

A. a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)電勢(shì)高

B. a、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相同，b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)比a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小

C. b點(diǎn)電勢(shì)比c點(diǎn)電勢(shì)高，場(chǎng)強(qiáng)方向相同

D. 一個(gè)電子僅在電場(chǎng)力作用下不可能沿如圖所示的曲線(xiàn)軌跡從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】伽利略在研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)計(jì)了如圖所示的斜面實(shí)驗(yàn)，下列哪些方法是他在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中采用過(guò)的（ ）

A. 用秒表計(jì)時(shí)

B. 改變斜面傾角，比較各種傾角得到的與的平方成正比，然后將斜面實(shí)驗(yàn)的結(jié)果合理“外推”，說(shuō)明自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

C. 用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)分析

D. 改變斜面傾角，比較各種傾角得到的與成正比，然后將斜面實(shí)驗(yàn)的結(jié)果合理“外推”，說(shuō)明自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)用運(yùn)動(dòng)傳感器“研究物體加速度與力的關(guān)系”時(shí)采用如圖甲裝置，開(kāi)始時(shí)將質(zhì)量為m=lkg的物體置于水平桌面上。現(xiàn)對(duì)物體施加一個(gè)水平向右的恒定推力F經(jīng)過(guò)—段時(shí)間后撤去此力，通過(guò)放在物體右前方的運(yùn)動(dòng)傳感器得到了物體部分運(yùn)動(dòng)過(guò)程的v-t圖線(xiàn)，如圖乙所示（向右為速度正方向）。

(1)求3s內(nèi)物體的位移；

(2)求物體與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;

(3)求拉力F的大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2022年將在我國(guó)舉辦第二十四屆冬奧會(huì)，跳臺(tái)滑雪是其中最具觀(guān)賞性的項(xiàng)目之一。某滑道示意圖如下，長(zhǎng)直助滑道AB與彎曲滑道BC平滑銜接，助滑道AB高H = 50 m，滑道BC高h = 10 m，C是半徑R = 20 m圓弧的最低點(diǎn)。質(zhì)量m = 60 kg的運(yùn)動(dòng)員從A處由靜止開(kāi)始勻加速下滑，加速度a = 4.5 m/s2，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度v = 30 m/s，運(yùn)動(dòng)員在BC段運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力做功W = 1000 J。求：

（1）運(yùn)動(dòng)員在AB段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力f的大��；

（2）運(yùn)動(dòng)員在AB段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中重力的沖量I的大小；

（3）運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)受到的軌道的支持力F的大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，有一電子(電荷量為e)經(jīng)電壓U0加速后，進(jìn)入兩塊間距為d、電壓為U的平行金屬板間．若電子從兩板正中間垂直電場(chǎng)方向射入，且正好能穿過(guò)電場(chǎng)，求：

（1）金屬板AB的長(zhǎng)度；

（2）電子穿出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于電場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的有（ ）

A. 電荷處于電場(chǎng)中電勢(shì)越高處，具有的電勢(shì)能越大

B. 正電荷逆著電場(chǎng)線(xiàn)移動(dòng)，電勢(shì)能增加

C. 只在電場(chǎng)力作用下，正電荷一定向著電勢(shì)低處運(yùn)動(dòng)

D. 場(chǎng)強(qiáng)越大處，電勢(shì)越高

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B、O、C為在同一豎直平面內(nèi)的四點(diǎn)，其中A、B、O沿同一豎直線(xiàn)，B、C同在以O為圓心的圓周（用虛線(xiàn)表示）上，沿AC方向固定有一光滑絕緣細(xì)上，在O點(diǎn)固定放置一帶負(fù)電的小球�，F(xiàn)有兩個(gè)質(zhì)量和電荷量都相同的帶正電的小球a、b，先將小球a穿在細(xì)桿上，讓其從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿桿下滑，后使小球b從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿豎直方向下落。兩帶電小球均可視為點(diǎn)電荷，則下列說(shuō)法中正確的是：（ ）

A. 從A點(diǎn)到C點(diǎn)，小球a做勻加速運(yùn)動(dòng)

B. 小球a在C點(diǎn)的動(dòng)能大于小球b在B點(diǎn)的動(dòng)能

C. 從A點(diǎn)到C點(diǎn)，小球a的機(jī)械能先增加后減小，但機(jī)械能與電勢(shì)能之和不變

D. 從A點(diǎn)到C點(diǎn)電場(chǎng)力對(duì)小球a做的功大于從A點(diǎn)到B點(diǎn)電場(chǎng)力對(duì)小球b做的功

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）以某一速度從A點(diǎn)沖上傾角為30°的固定斜面，其運(yùn)動(dòng)的加速度為g，此物體在斜面上上升的最大高度為h，則在這個(gè)過(guò)程中物體（　�。�

A. 重力勢(shì)能增加了mgh

B. 動(dòng)能損失了mgh

C. 克服摩擦力做功2mgh

D. 機(jī)械能損失了mgh

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案