如圖所示,勁度系數(shù)為k=40.0N/m的輕質(zhì)水平彈簧左端固定在壁上,右端系一質(zhì)量M=3.0kg的小物塊A,A的右邊系一輕細(xì)線,細(xì)線繞過(guò)輕質(zhì)光滑的滑輪后與輕掛鉤相連,小物塊A放在足夠長(zhǎng)的桌面上,它與桌面的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力;喴宰蟮妮p繩處于水平靜止?fàn)顟B(tài),彈簧的長(zhǎng)度為自然長(zhǎng)度,F(xiàn)將一質(zhì)量m=2.0kg的物體B輕掛在鉤上,然后松手,在此后的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,求:

(1)小物塊A速度達(dá)到最大時(shí)的位置;
(2)彈簧彈性勢(shì)能的最大值;
(3)小物塊A克服摩擦力所做的功。 
(1) 0.35m   (2) 9.8J  (3)4.8J

試題分析:解題應(yīng)注意兩點(diǎn):一是該簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振子是A、B兩物體組成的系統(tǒng);二是該振子向右振動(dòng)和向左振動(dòng)的平衡位置因?yàn)槟Σ亮Ψ较虻母淖兌煌?br />取水平向右的坐標(biāo)軸Ox,原點(diǎn)O為小物塊A的初始位置
(1)對(duì)A、B兩物體組成的系統(tǒng),物體A向右運(yùn)動(dòng)
   
第1次向右運(yùn)動(dòng)到a=0時(shí)位置時(shí), A的速度達(dá)到最大,設(shè)此時(shí)A的坐標(biāo)為x1
     
 
(2)因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824232832441681.png" style="vertical-align:middle;" />皆為恒力,彈力為線性回復(fù)力,所以系統(tǒng)向右的運(yùn)動(dòng)是以為平衡位置的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。從A開始向右運(yùn)動(dòng)到系統(tǒng)速度為零, A向右運(yùn)動(dòng)的距離為 2 x1=0.7m。       
由能量守恒得        
 
(3)由于,A開始向左做加速運(yùn)動(dòng)    
 
設(shè)向左運(yùn)動(dòng)A的平衡位置為x2
 
 
當(dāng)A、B兩物體組成的系統(tǒng)向左運(yùn)動(dòng)到速度為零的位置,A的坐標(biāo)為x3

此時(shí),所以A靜止在x3
整個(gè)過(guò)程A運(yùn)動(dòng)的路程為
 
克服摩擦力所做的總功 
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

第30屆夏季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)于2012年7月28日至8月13日在倫敦斯特拉特福德奧林匹克體育場(chǎng)舉行.奧運(yùn)會(huì)中的投擲鏈球、鉛球、鐵餅和標(biāo)槍等體育比賽項(xiàng)目都是把物體斜向上拋出的運(yùn)動(dòng),如圖所示.這些物體從被拋出到落地的過(guò)程中( 。
A.物體的機(jī)械能先減小后增大
B.物體的機(jī)械能先增大后減小
C.物體的動(dòng)能先增大后減小,重力勢(shì)能先減小后增大
D.物體的動(dòng)能先減小后增大,重力勢(shì)能先增大后減小

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,質(zhì)量均為m的木塊A、B用輕彈簧相連,豎直放置在水平面上,靜止時(shí)彈簧的壓縮量為l.現(xiàn)用豎直向下的力F緩慢將彈簧再向下壓縮一段距離后,系統(tǒng)再次處于靜止.此時(shí)突然撤去壓力F,當(dāng)A上升到最高點(diǎn)時(shí),B對(duì)水平面的壓力恰好為零.求:
(1)F向下壓縮彈簧的距離x;
(2)壓力F在壓縮彈簧過(guò)程中做的功W.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一人在做蹦極運(yùn)動(dòng),圖中P為橡皮繩原長(zhǎng)端點(diǎn),R為人所抵達(dá)的最低點(diǎn),Q是人最終靜止的位置(空氣阻力不計(jì),水面為重力零勢(shì)能面),下列說(shuō)法正確的是(  )
A.在P位置,人的加速度為g,速度最大,有重力勢(shì)能、動(dòng)能和彈性勢(shì)能
B.在Q位置,人的加速度為0,速度最大,有重力勢(shì)能、動(dòng)能和彈性勢(shì)能
C.在R位置,人的加速度為0,速度為0,有重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能
D.從P至R過(guò)程中只有重力做正功,其他力均不做功

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)如圖所示,航空母艦上的起飛跑道由長(zhǎng)度為l1="160" m的水平跑道和長(zhǎng)度為l2 =" 20" m的傾斜跑道兩部分組成。水平跑道與傾斜跑道末端的高度差h =" 4.0" m。一架質(zhì)量為m = 2.0×104 kg的飛機(jī),其噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的推力大小恒為F = 1.2×105 N,方向與速度方向相同,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中飛機(jī)受到的平均阻力大小為飛機(jī)重力的0.1倍。假設(shè)航母處于靜止?fàn)顟B(tài),飛機(jī)質(zhì)量視為不變并可看成質(zhì)點(diǎn),取g =" 10" m/s2。
 
(1)求飛機(jī)在水平跑道運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及到達(dá)傾斜跑道末端時(shí)的速度大;
(2)為了使飛機(jī)在傾斜跑道的末端達(dá)到起飛速度100 m/s,外界還需要在整個(gè)水平軌道對(duì)飛機(jī)施加助推力,求助推力F的大小。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示, 小球沿足夠長(zhǎng)的斜面向上做勻變速運(yùn)動(dòng), 依次經(jīng)a、b、c、d到達(dá)最高點(diǎn) e.已知 ab="bd=6m," bc="1m," 小球從a到c和從 c到d 所用的時(shí)間都是2s, 設(shè)小球經(jīng)b、c時(shí)的速度分別為vb、vc, 則( )
A.B.vc="3m/s"
C.de="3m" D.從d到 e所用時(shí)間為4s

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示是某公園中的一項(xiàng)游樂(lè)設(shè)施,半徑為R=2.5m、r=1.5m的兩圓形軌道甲和乙安裝在同一豎直平面內(nèi),兩軌道之間由一條水平軌道CD相連,現(xiàn)讓可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為10kg的無(wú)動(dòng)力小滑車從A點(diǎn)由靜止釋放,剛好可以滑過(guò)甲軌道后經(jīng)過(guò)CD段又滑上乙軌道后離開兩圓形軌道,然后從水平軌道飛入水池內(nèi),水面離水平軌道的高度h=5m,所有軌道均光滑,g=10m/s2.

(1)求小球到甲軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度v.
(2)求小球到乙軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)乙軌道的壓力.
(3)若在水池中MN范圍放上安全氣墊(氣墊厚度不計(jì)),水面上的B點(diǎn)在水平軌道邊緣正下方,且BM=10m,BN=15m;要使小滑車能通過(guò)圓形軌道并安全到達(dá)氣墊上,則小滑車起始點(diǎn)A距水平軌道的高度該如何設(shè)計(jì)?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量均為m的小球A、B用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線相連,放在高為h的光滑水平桌面上(L>2h),A球剛好在桌邊。從靜止釋放兩球,若A、B兩球落地后均不再?gòu)椘,則下面說(shuō)法中不正確的是  

A、A球落地前的加速度為g/2
B、B球到達(dá)桌邊的速度為
C、A、B兩球落地的水平距離為h
D、繩L對(duì)B球做的功為mgh/2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

從兩個(gè)等高的平臺(tái)上,分別以等大的速率拋出兩個(gè)完全相同的小球,甲球豎直上拋,乙球豎直下拋,若不計(jì)空氣阻力,則下列表述正確的是   
A.拋出時(shí)兩球的動(dòng)量相同
B.落地時(shí)兩球的動(dòng)量不同
C.從拋出到落地的過(guò)程,兩球受到的沖量相同
D.從拋出到落地的過(guò)程,兩球受到的沖量不同

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