(19分)題圖中有一個(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,它對滑塊的阻力可調(diào)。起初,滑塊靜止,ER流體對其阻力為0,彈簧的長度為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。為保證滑塊做勻減速運(yùn)動,且下移距離為時(shí)速度減為0,ER流體對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)動過程中加速度的大;
(3)滑塊下移距離d時(shí)ER流體對滑塊阻力的大小。
(1)
(2)
(3)
(1)設(shè)物體下落末速度為v0,由機(jī)械能守恒定律


設(shè)碰后共同速度為v1,由動量守恒定律
2mv1=mv0

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流體對滑塊的阻力為FER
受力分析如圖所示


FS=kx
x=d+mg/k
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,固定在水平桌面上的有缺口的方形木塊,abcd為半徑為R(已知量)的四分之三圓周的光滑軌道,a為軌道的最高點(diǎn),de面水平且有足夠長度。今將質(zhì)量為m的小球在d點(diǎn)的正上方某一高度為h(未知量)處由靜止釋放,讓其自由下落到d處切入軌道內(nèi)運(yùn)動,小球恰能通過a點(diǎn),(不計(jì)空氣阻力,已知重力加速度為g)求:

(1)小球恰能通過a點(diǎn)時(shí)的速度及高度h. (用已知量R及g表示)
(2)小球通過a點(diǎn)后最終落在de面上的落點(diǎn)距d的水平距離

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖7-7-14所示,把質(zhì)量為0.2 kg的小球放在豎直站立的彈簧上,并把球往下按至A的位置,如圖甲所示,迅速松手后,彈簧把球彈起,球升至最高位置C(圖丙),途中經(jīng)過位置B時(shí)彈簧正好處于自由狀態(tài)(圖乙).已知B、A的高度差為0.1 m,C、B的高度差為0.2 m,彈簧的質(zhì)量和空氣的阻力均可忽略.

圖7-7-14
(1)說出由狀態(tài)甲至狀態(tài)丙的能量轉(zhuǎn)化情況,狀態(tài)甲中彈簧的彈性勢能是多少?
(2)說出由狀態(tài)乙至狀態(tài)丙的能量轉(zhuǎn)化情況,狀態(tài)乙中小球的動能是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,要從幾條打上點(diǎn)的紙帶中挑選第一、二兩點(diǎn)間的距離接近________________mm并且點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測量.若以v2/2為縱軸,以h為橫軸,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的v2/2-h圖線應(yīng)是_____________,而且v2/2-h圖線的斜率等于_____________的數(shù)值,才能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖7-7-7所示,一固定的楔形木塊,其斜面的傾角θ=30°,另一邊與地面垂直,頂上有一定滑輪,一柔軟的細(xì)繩跨過定滑輪,兩端分別與物塊A和B連結(jié),A的質(zhì)量為4 m,B的質(zhì)量為 m.開始時(shí)將B按在地面上不動,然后放開手,讓A沿斜面下滑而B上升.物塊A與斜面間無摩擦.設(shè)當(dāng)A沿斜面下滑s距離后,細(xì)繩突然斷了,求物塊B上升的最大高度H.

圖7-7-7

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(16分)
如圖13所示,水上滑梯由斜槽AB和水平槽BC構(gòu)成,ABBC圓滑連接,斜槽的豎直高度,BC面高出水面的距離。一質(zhì)量m=50kg的游戲者從滑梯頂端A點(diǎn)由靜止滑下,取10mol/s2。
(1)若忽略游戲者下滑過程中受到的一切阻力,求游戲者從斜槽頂端A點(diǎn)由靜止滑下到斜槽底端B點(diǎn)的速度大;
(2)若由于阻力的作用,游戲者從滑梯頂端A點(diǎn)由靜止滑下到達(dá)滑梯末端C點(diǎn)時(shí)的速度大小=15m/s,求這一過程中游戲者克服阻力做的功;
(3)若游戲者滑到滑梯末端C點(diǎn)以=15m/s的速度水平飛出,求他從C點(diǎn)水平飛出到落入水中時(shí),他在空中運(yùn)動過程中水平方向的位移。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

以下運(yùn)動過程中,機(jī)械能守恒的是
A.雨滴落地前在空中勻速下落的過程
B.“嫦娥一號”搭乘火箭加速升空的過程
C.物體沿固定的光滑斜面自由下滑的過程
D.汽車剎車后在水平路面上滑行的過程

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,小球自a點(diǎn)由靜止自由下落,到b點(diǎn)時(shí)與彈簧接觸,到c點(diǎn)時(shí)彈簧被壓縮到最短,若不計(jì)彈簧質(zhì)量和空氣阻力,在小球由a→b→c的運(yùn)動過程中
A.小球在b點(diǎn)時(shí)動能最大?B.小球和彈簧總機(jī)械能守恒
C.到c點(diǎn)時(shí)小球重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量
D.b→c過程中小球的機(jī)械能減少

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


從傾角為θ的斜面頂點(diǎn)A平拋一物體,初動能為10J,物體到達(dá)斜面底端B時(shí)的動能變?yōu)?30J,不計(jì)空氣阻力,求斜面的傾角θ。

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