(11分)如圖甲,在水平地面上固定一傾角為θ的光滑斜面,一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端,彈簧處于自然狀態(tài)。一質(zhì)量為m的滑塊從距離彈簧上端為s0處由靜止釋放,設(shè)滑塊與彈簧接觸過(guò)程中沒(méi)有機(jī)械能損失,彈簧始終處在彈性限度內(nèi)(不計(jì)空氣阻力,重力加速度大小為g)。

(1)求滑塊與彈簧上端接觸瞬間的動(dòng)能;
(2)若滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中最大速度大小為vm,求此時(shí)彈簧所具有的彈性勢(shì)能;
(3)從滑塊靜止釋放瞬間開(kāi)始計(jì)時(shí),請(qǐng)?jiān)谝覉D中定性畫(huà)出滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中速度與時(shí)間的關(guān)系圖象。圖中橫坐標(biāo)軸上的t1、t2及t3分別表示滑塊第一次與彈簧上端接觸、第一次速度達(dá)到最大值及第一次速度減為零的時(shí)刻,縱坐標(biāo)軸上的v1為滑塊在t1時(shí)刻的速度大小,vm是題中所指的物理量。(本問(wèn)不要求寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)

(1)(2)(3)

解析試題分析:(1)滑塊從靜止釋放到與彈簧剛接觸的過(guò)程中,由動(dòng)能定理得 2分
(2)滑塊速度最大時(shí)受力平衡,設(shè)此時(shí)彈簧壓縮量為x0,彈簧彈性勢(shì)能為EP,則有
 2分
 3分
 1分
(3)如圖3分

考點(diǎn): 考查了動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用

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:計(jì)算題

如圖所示,一滑板愛(ài)好者總質(zhì)量(包括裝備)為50kg,從以O(shè)為圓心,半徑為R=1.6m光滑圓弧軌道的A點(diǎn)(α=600)由靜止開(kāi)始下滑,到達(dá)軌道最低點(diǎn)B后(OB在同一豎直線上),滑板愛(ài)好者沿水平切線飛出,并恰好從C點(diǎn)以平行斜面方向的速度進(jìn)入傾角為37°的斜面,若滑板與斜面的動(dòng)摩擦因素為μ=0.5,斜面長(zhǎng)S="6" m,(g=10m/s2,sin370=0.6;cos370=0.8)求:

(1)滑板愛(ài)好者在B、C間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(2)滑板愛(ài)好者到達(dá)斜面底端時(shí)的速度大小。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,粗糙水平軌道AB與豎直平面內(nèi)的光滑半圓軌道BDC在B處平滑連接,B、C分別為半圓軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn),D為半圓軌道的最右端。一個(gè)質(zhì)量m的小物體P被一根細(xì)線拴住放在水平軌道上,細(xì)線的左端固定在豎直墻壁上。在墻壁和P之間夾一根被壓縮的輕彈簧,此時(shí)P到B點(diǎn)的距離為x0。物體P與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,半圓軌道半徑為R。現(xiàn)將細(xì)線剪斷,P被彈簧向右彈出后滑上半圓軌道,恰好能通過(guò)C點(diǎn)。試求:

(1)物體經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度的大小?
(2)細(xì)線未剪斷時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能的大?
(3)物體經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)合力的大小?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(9分)如圖所示,質(zhì)量均為m的小車與木箱緊挨著靜止在光滑的水平冰面上,質(zhì)量為2m的小孩站在小車上用力向右迅速推出木箱,木箱相對(duì)于冰面運(yùn)動(dòng)的速度為v,木箱運(yùn)動(dòng)到右側(cè)墻壁時(shí)與豎直的墻壁發(fā)生彈性碰撞,反彈后被小孩接住,求整個(gè)過(guò)程中小孩對(duì)木箱做的功.

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(本題12分)如圖所示的裝置中,平行板電場(chǎng)中有一質(zhì)量為m,帶電量為q的小球,用長(zhǎng)L的細(xì)線拴住后在電場(chǎng)中處于平衡狀態(tài)(即平衡位置),此時(shí)線與豎直方向的夾角為θ,兩板間的距離為d,求:

(1)小球帶何種電荷?
(2)兩板間的電勢(shì)差是多少?
(3)把線拉成豎直向下的位置,放手后小球到達(dá)平衡位置時(shí)的速度為多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

滑板項(xiàng)目是極限運(yùn)動(dòng)歷史的鼻祖,許多的極限運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目均由滑板項(xiàng)目延伸而來(lái)。50年代末60年代初由沖浪運(yùn)動(dòng)演變而成的滑板運(yùn)動(dòng),在而今已成為流行運(yùn)動(dòng)。 將滑板運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化成如圖所示,AB和CD是一段圓弧形軌道,BC是一段長(zhǎng)7m的水平軌道.一運(yùn)動(dòng)員從AB軌道上P點(diǎn)以6m/s的速度下滑,經(jīng)BC軌道后沖上CD軌道,到Q點(diǎn)時(shí)速度減為零.已知運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量50kg,h=1.4m,H=1.8m,不計(jì)圓弧軌道上的摩擦。(g=10m/s2)求:

(1)運(yùn)動(dòng)員第一次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度是多少?
(2)運(yùn)動(dòng)員與BC軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)?
(3)運(yùn)動(dòng)員最后停在BC軌道上距B為多少米處?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))在粗糙水平桌面上做直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)距離l后以速度υ飛離桌面,最終落在水平地面上。已知υ="3.0" m/s,m=0.10kg,l=1.4m,s=0.90m,物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,不計(jì)空氣阻力,重力加速度g取10m/s2。求:

(1)桌面高h(yuǎn)的大;
(2)小物塊的初速度大小v0。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(15分)《憤怒的小鳥(niǎo)》是一款時(shí)下非常流行的游戲,故事也相當(dāng)有趣,如圖甲,為了報(bào)復(fù)偷走鳥(niǎo)蛋的肥豬們,鳥(niǎo)兒以自己的身體為武器,如炮彈般彈射出去攻擊肥豬們的堡壘。某班的同學(xué)們根據(jù)自己所學(xué)的物理知識(shí)進(jìn)行假設(shè);小鳥(niǎo)被彈弓沿水平方向彈出,如圖乙所示。(取重力加速度g=10 m/s2)

(1)若h1=3.6 m,l1=2.4 m,h2=1.8 m,要使小鳥(niǎo)飛出能直接打中肥豬的堡壘,小鳥(niǎo)飛出去的初速度應(yīng)多大?
(2)如果小鳥(niǎo)彈出后,先掉到平臺(tái)上(此時(shí)小鳥(niǎo)距拋出點(diǎn)的水平距離為l2),接觸平臺(tái)瞬間豎直速度變?yōu)榱,水平速度不變,小鳥(niǎo)在平臺(tái)上滑行一段距離后,若要打中肥豬的堡壘,小鳥(niǎo)和平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ與小鳥(niǎo)彈出時(shí)的初速度v0應(yīng)滿足什么關(guān)系(用題中所給的符號(hào)h1、l1、h2、l2、g表示)?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(18分)從陰極K發(fā)射的電子經(jīng)電勢(shì)差U0=4500V的陽(yáng)極加速后,沿平行于板面的方向從中央射入兩塊長(zhǎng)L1=10cm,間距d=4cm的平行金屬板AB之后,在離金屬板邊緣L2=75cm處放置一個(gè)直徑D=20cm的帶有記錄紙的圓筒(如圖所示),整個(gè)裝置放在真空內(nèi),電子發(fā)射的初速度不計(jì)。已知電子質(zhì)量m=0.9×10-30 kg,電子電量e=1.6×10-19C,不考慮相對(duì)論效應(yīng)。

(1)若在兩金屬板上加上U1=1000V的直流電壓(A>B),為使電子沿入射方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),應(yīng)加怎樣的磁場(chǎng)?
(2)若在兩金屬板上加上U2=1000cos2πt(V)的交流電壓,并使圓筒繞中心軸按圖示方向以=4πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),確定電子在記錄紙上的偏轉(zhuǎn)位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式并定性畫(huà)出1s鐘內(nèi)所記錄的圖形。(電子穿過(guò)AB的時(shí)間很短,可認(rèn)為這段時(shí)間內(nèi)板間電壓不變)

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