(4)由能量守恒定律.彈簧的最大彈性勢(shì)能應(yīng)等于木塊在水平面上滑行中產(chǎn)生的總內(nèi)能.由此可以確定彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧壓縮量的關(guān)系應(yīng)是∝ . 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

精英家教網(wǎng)一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與質(zhì)量為m的滑塊相連．滑塊在光滑水平面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，周期為T(mén)，振幅為A．滑塊從最大位移向平衡位置運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，在求彈簧彈力的沖量大小時(shí)，有以下兩種不同的解法：
解法一 解法二
由于彈簧的彈力F與位移x成正比，所以甲同學(xué)先求出0～
T
4
內(nèi)的平均彈力
.
F
=
kA+O
2

由于運(yùn)動(dòng)時(shí)間是
T
4
，所以
I=
.
F
?
T
4
=
kAT
8
 乙同學(xué)查閱資料后得到彈性勢(shì)能的表達(dá)式是：Ep=
1
2
kx2（x為彈簧的形變量）．
設(shè)滑塊到達(dá)平衡位置時(shí)的速度為v，根據(jù)機(jī)械能守恒定律：
1
2
kA2=
1
2
mv2
所以：v=A
k
m

又根據(jù)動(dòng)量定理：I=mv-O=A
mk
關(guān)于以上兩種解法，下列判斷準(zhǔn)確的是（　�。�

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一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與質(zhì)量為m的滑塊相連．滑塊在光滑水平面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，周期為T(mén)，振幅為A．滑塊從最大位移向平衡位置運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，在求彈簧彈力的沖量大小時(shí)，有以下兩種不同的解法：
解法一解法二
由于彈簧的彈力F與位移x成正比，所以甲同學(xué)先求出0～內(nèi)的平均彈力
=
由于運(yùn)動(dòng)時(shí)間是，所以
I=?=		乙同學(xué)查閱資料后得到彈性勢(shì)能的表達(dá)式是：Ep=kx2（x為彈簧的形變量）．
設(shè)滑塊到達(dá)平衡位置時(shí)的速度為v，根據(jù)機(jī)械能守恒定律：kA2=mv2
所以：v=A
又根據(jù)動(dòng)量定理：I=mv-O=A
關(guān)于以上兩種解法，下列判斷準(zhǔn)確的是（ ）

A．只有解法一正確
B．只有解法二正確
C．解法一和解法二都正確
D．解法一和解法二都不正確

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某同學(xué)在資料上發(fā)現(xiàn)彈簧振子的周期公式為T(mén)=2π，彈簧的彈性勢(shì)能公式為EP=kx2/2（式中k為彈簧的勁度系數(shù)，m為振子的質(zhì)量，x為彈簧的形變量）.為了驗(yàn)證彈簧的彈性勢(shì)能公式，他設(shè)計(jì)了如圖B-6（甲）所示的實(shí)驗(yàn)：輕彈簧的一端固定在水平光滑木板一端，另一端連接一個(gè)質(zhì)量為M的滑塊，滑塊上豎直固定一個(gè)擋光條，每當(dāng)擋光條擋住從光源A發(fā)出的細(xì)光束時(shí)，傳感器B因接收不到光線就產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)，輸入電腦后經(jīng)電腦自動(dòng)處理就能形成一個(gè)脈沖電壓波形；開(kāi)始時(shí)滑塊靜止在平衡位置恰好能擋住細(xì)光束.在木板的另一端有一個(gè)彈簧槍，發(fā)射出質(zhì)量為m0、速度為v0的彈丸，彈丸擊中木塊后留在木塊中一起做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).

（1）系統(tǒng)在振動(dòng)過(guò)程中，所具有的最大動(dòng)能EK=______；
（3）系統(tǒng)振動(dòng)過(guò)程中，在電腦上所形成的脈沖電壓波形如圖B-6（乙）所示，由圖可知該系統(tǒng)的振動(dòng)周期大小為T(mén)=______；
（3）如果再測(cè)出滑塊振動(dòng)的振幅為A，利用資料上提供的兩個(gè)公式求出系統(tǒng)振動(dòng)過(guò)程中彈簧的最大彈性勢(shì)能為EP=________；
通過(guò)本實(shí)驗(yàn)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，如發(fā)現(xiàn)EK=EP，即驗(yàn)證了彈簧的彈性勢(shì)能公式的正確性.

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1．B  2．D  3．D  4．D  5．B  6．BC  7．BC  8．AC  9．BD

10．（1）A  （3分）（2）圖略 （4分）

11．（1）L/v0  （2分）（2）t-2 （2分）  圖略（2分）（3）圖略（3分）  x2（2分）（4）x2（2分）

12．選修3－4

（1）ABC （3分）（2）（1.41） （4分）

（3）① 波長(zhǎng)λ = 2.0m，周期T = λ/v = 1.0s，振幅A = 5cm，

則y = 5sin(2πt+) cm    （2分）

② n = t/T = 4.5，則x = 0.25m質(zhì)點(diǎn)經(jīng)4.5個(gè)周期后的路程cm（2分），經(jīng)4.5個(gè)周期后的位移y =cm．（1分）

選修3－5

（1）ACD（3分）  （2）吸收      （4分）

（3）乙與甲碰撞動(dòng)量守恒

m乙v乙=m乙v乙′+m甲v甲′?       （1分）

小物體m在乙上滑動(dòng)至有共同速度v，對(duì)小物體與乙車(chē)運(yùn)用動(dòng)量守恒定律得?

m乙v乙′=（m+m乙）v?           （1分）

對(duì)小物體應(yīng)用牛頓第二定律得a=μg?（1分）

所以t=v/μg?                     （1分）

代入數(shù)據(jù)得t=0.4 s                 （1分）

13．（1） （2分）  （2分）

           （2分）

     （2）   （2分）

  （2分）

     （3） （2分）    （2分）

14．（1）  （2分）      （1分）

      （2分）        （1分）

          方向斜向右下方，與豎直方向夾角為（1分）

  （2） （2分） （1分）

         （2分）    （1分）

       由牛頓第三定律，小球?qū)A環(huán)的壓力為，方向向下  （1分）

（3）進(jìn)一步計(jì)算發(fā)現(xiàn)小球第一次回到A點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為，這與靜電力做功與路徑無(wú)關(guān)矛盾，出現(xiàn)問(wèn)題的原因是：這種方向是平行直線但大小不等的電場(chǎng)是不存在的        （2分）

15.（1）cd棒靜止  （1分）  （1分） （1分） 

  ，cd棒開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)； （1分）  ，cd棒靜止； （1分）

，cd棒開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)   （1分）

（2）cd棒勻速運(yùn)動(dòng)可能有兩種情況：勻速向右運(yùn)動(dòng)和勻速向左運(yùn)動(dòng)

cd棒勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)         （1分）      （2分）

cd棒勻速向左運(yùn)動(dòng)時(shí)       （1分）      （2分）

（3）不論cd棒向左或向右勻速運(yùn)動(dòng)

回路的電功率P電=                             （2分）

    不論cd棒向左或向右勻速運(yùn)動(dòng)，外力的功率     （2分）

 

 

 


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