(14分).如圖甲所示,一條輕質(zhì)彈簧左端固定在豎直墻面上,右端放一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊,小物塊的質(zhì)量為m="1.0" kg,當(dāng)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí),小物塊靜止于O點(diǎn),F(xiàn)對(duì)小物塊施加一個(gè)外力F,使它緩慢移動(dòng),將彈簧壓縮至A點(diǎn),壓縮量為x="0.1" m,在這一過程中,所用外力F與壓縮量的關(guān)系如圖乙所示。然后撤去F釋放小物塊,讓小物塊沿桌面運(yùn)動(dòng),已知O點(diǎn)至桌邊B點(diǎn)的距離為L(zhǎng)=2x,水平桌面的高為h=5.0m,計(jì)算時(shí),可用滑動(dòng)摩擦力近似等于最大靜摩擦力。(g取10 m/s2) 求:

(1)在壓縮彈簧過程中,彈簧存貯的最大彈性勢(shì)能.
(2)小物塊落地點(diǎn)與桌邊B的水平距離.

(1) 2.3 J   (2) 2 m

解析試題分析:(1)取向左為正方向,從F—x圖中可以看出,小物塊與桌面間的滑動(dòng)摩擦力大小為Ff="1.0" N,方向?yàn)樨?fù)方向
在壓縮過程中,摩擦力做功為Wf=-Ff·x="-0.1" J
由圖線與x軸所夾面積可得外力做功為WF="(1.0+47.0)×0.1÷2" J="2.4" J
所以彈簧存貯的彈性勢(shì)能為Ep=WF+Wf="2.3" J
(2)從A點(diǎn)開始到B點(diǎn)的過程中,由于L=2x,摩擦力做功為
Wf′=Ff·3x="0.3" J
對(duì)小物塊用動(dòng)能定理有 EP-Wf=mvB2/2
解得vB="2" m/s
物塊從B點(diǎn)開始做平拋運(yùn)動(dòng) h=gt2/2
下落時(shí)間t="1" s
水平距離s=vBt="2" m
考點(diǎn):本題考查對(duì)動(dòng)能定理、平拋運(yùn)動(dòng)、能量守恒的應(yīng)用。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,在豎直平面內(nèi)固定有兩個(gè)很靠近的同心圓形軌道,外圓ABCD的光滑,內(nèi)圓A′B′C′D′的上半部分B′C′D′粗糙,下半部分B′A′D′光滑。一質(zhì)量m=0.1kg的小球從軌道的最低點(diǎn)A,以初速度v0向右運(yùn)動(dòng),球的尺寸略小于兩圓間距,球運(yùn)動(dòng)的半徑R=0.2m,取g=10m/s2。

(1)若要使小球始終緊貼外圓做完整的圓周運(yùn)動(dòng),初速度v0至少為多少?
(2)若v0=3m/s,經(jīng)過一段時(shí)間小球到達(dá)最高點(diǎn),內(nèi)軌道對(duì)小球的支持力N=1N,則小球在這段時(shí)間內(nèi)克服摩擦力做的功是多少?
(3)若v0=3m/s,經(jīng)過足夠長(zhǎng)的時(shí)間后,小球經(jīng)過最低點(diǎn)A時(shí)受到的支持力為多少?小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中減少的機(jī)械能是多少?
(本題12分。第一小題3分。第2小題3分,第3小題6分)

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,真空室內(nèi)存在寬度為d=8cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.332T,磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里;ab、cd足夠長(zhǎng),cd為厚度不計(jì)的金箔,金箔右側(cè)有一勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域,電場(chǎng)強(qiáng)度E=3.32×105N/C;方向與金箔成37°角.緊挨邊界ab放一點(diǎn)狀α粒子放射源S,可沿紙面向各個(gè)方向均勻放射初速率相同的α粒子,已知:α粒子的質(zhì)量m=6.64×10 27kg,電荷量q = 3.2×10 19C,初速度v = 3.2×106m/s。(sin37°= 0.6,cos37°= 0.8)求:

(1)α粒子在磁場(chǎng)中作圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R;
(2)金箔cd被α粒子射中區(qū)域的長(zhǎng)度L;
(3)設(shè)打在金箔上d端離cd中心最遠(yuǎn)的α粒子穿出金箔進(jìn)入電場(chǎng),在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)通過N點(diǎn),SN⊥ab且SN = 40cm,則此α粒子從金箔上穿出時(shí),損失的動(dòng)能△EK為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(14分)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,且正好能穿過電場(chǎng),

求:(1)金屬板AB的長(zhǎng)度L;
(2)電子穿出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(15分)如圖,在豎直平面內(nèi)有一固定光滑軌道,其中AB是長(zhǎng)為R的水平直軌道,BCD是圓心為O、半徑為R的3/4圓弧軌道,兩軌道相切與B點(diǎn)。在外力作用下,一小球從A點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤除外力。已知小球剛好能沿圓軌道經(jīng)過最高點(diǎn)C,重力加速度大小為g。求

(1)小球在C點(diǎn)的速度的大小;
(2)小球在AB段運(yùn)動(dòng)的加速度的大;
(3)小球從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)所用的時(shí)間。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(10分)質(zhì)量為M="2" kg的木板若固定在光滑的水平地面上,質(zhì)量為m="0.04" kg的子彈以速度v1="500" m/s射入,射出時(shí)子彈速度v2="300" m/s,如圖所示,今將釘子拔掉,子彈穿出木塊后的速度多大?(設(shè)前后兩次子彈和木塊的作用力相同)

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為的長(zhǎng)木板靜止在光滑的水平面上,并與半徑為光滑圓弧形固定軌道接觸(但不粘連),木板的右端到豎直墻的距離為;另一質(zhì)量為2的小滑塊從軌道的最高點(diǎn)由靜止開始下滑,從圓弧的最低點(diǎn)A滑上木板。設(shè)長(zhǎng)木板每次與豎直墻的碰撞時(shí)間極短且無機(jī)械能損失。已知滑塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。試求

(1)滑塊到達(dá)A點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力的大小
(2)若滑塊不會(huì)滑離長(zhǎng)木板,試討論長(zhǎng)木板與墻第一次碰撞前的速度的關(guān)系
(3)若S足夠大,為了使滑塊不滑離長(zhǎng)木板,板長(zhǎng)應(yīng)滿足什么條件

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

質(zhì)量M=1kg的物體,在水平拉力F的作用下,沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng),經(jīng)過位移4m時(shí),拉力F停止作用,運(yùn)動(dòng)到位移是8m時(shí)物體停止,運(yùn)動(dòng)過程中EK-S的圖線如圖所示。求:

(1)物體的初速度多大?
(2)物體和平面間的摩擦系數(shù)為多大?      
(3)拉力F的大小?(g取10m/s2)                 

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

物體在做某種運(yùn)動(dòng)過程中,重力對(duì)物體做功200J,則  

A.物體的動(dòng)能一定增加200J B.物體的動(dòng)能一定減少200J
C.物體的重力勢(shì)能一定減少200J D.物體的重力勢(shì)能一定增加200J

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