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        1. 精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情
          如圖所示,質量為M=400g的鐵板固定在一根輕彈簧上方,鐵板的上表面保持水平。彈簧的下端固定在水平面上,系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。在鐵板中心的正上方有一個質量為m=100g的木塊,從離鐵板上表面高h=80cm處自由下落。木塊撞到鐵板上以后不再離開,兩者一起開始做簡諧運動。木塊撞到鐵板上以后,共同下降了l1=2.0cm時刻,它們的共同速度第一次達到最大值。又繼續(xù)下降了l2=8.0cm后,它們的共同速度第一次減小為零?諝庾枇雎圆挥嫞亓铀俣热=10m/s2。求:

          ⑴ 若彈簧的彈力跟彈簧的形變量成正比,比例系數(shù)叫做彈簧的勁度,用k表示.求本題中彈簧的勁度k;
          ⑵ 從木塊和鐵板共同開始向下運動到它們的共同速度第一次減小到零的過程中,彈簧的彈性勢能增加了多少?
          ⑶在振動過程中,鐵板對木塊的彈力的最小值N是多少?
          ⑴ 50N/m ⑵  0.66J ⑶ 0.2N

          試題分析:⑴M靜止時,設彈簧壓縮量為l0,則Mg=kl0        ①
          速度最大時,M、m組成的系統(tǒng)加速度為零,則(M+m)g-k(l0+l1)=0  ②
          解①②得:l0=8cm,k=50N/m
          [或:因M初位置和速度最大時都是平衡狀態(tài),故mg=kl1
          解得:k=50N/m
          ⑵m下落h過程中,mgh=mv02     ③
          m沖擊M過程中, m v0=(M+m)v     ④
          所求過程的彈性勢能的增加量:ΔE=(M+m)g(l1+l2)+(M+m)v2   ⑤
          解③④⑤得:ΔE=0.66J
          ⑶ 在最低點,M、m組成的系統(tǒng):k(l0+l1+l2)-(M+m)g=(M+m)a1   ⑥
          在最高點,對m:mg-N=m a2   ⑦
          根據(jù)這種運動的對稱性可知:a1=a2   ⑧
          解得:a1=a2=8m/s2,N=0.2N
          練習冊系列答案
          相關習題

          科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

          如圖所示,豎直放置的半徑R=0.4m的半圓形光滑軌道BCD跟水平直軌道AB相切于B點,D點為半圓形軌道的最高點?梢暈橘|點的物塊m=0.5kg,靜止在水平軌道上A點,物塊與軌道AB間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,AB兩點間的距離為l=2m,F(xiàn)給物塊m施以水平向右恒力F作用s="1m" 后撤除恒力,物塊滑上圓軌道D點時對軌道壓力大小等于物塊重力。(g取10m/s2

          (1)求物塊m到達B點時的速度大小
          (2)求物塊落到軌道上距B點的距離x
          (3)求恒力F的大小

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

          一個質量為的物體以某一速度從固定斜面底端沖上傾角的斜面,其加速度為,這物體在斜面上上升的最大高度為,則此過程中正確的是(        )
          A.動能增加
          B.重力做負功
          C.機械能損失了—
          D.物體克服摩擦力做功

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

          (17分)可視為質點的小球A、B靜止在光滑水平軌道上,A的左邊固定有輕質彈簧,B與彈簧左端接觸但不拴接,A的右邊有一垂直于水平軌道的固定擋板P。左邊有一小球C沿軌道以某一初速度射向B球,如圖所示,C與B發(fā)生碰撞并立即結成一整體D,在它們繼續(xù)向右運動的過程中,當 D和A的速度剛好相等時,小球A恰好與擋板P發(fā)生碰撞,碰后A立即靜止并與擋板P粘連。之后D被彈簧向左彈出,D沖上左側與水平軌道相切的豎直半圓光滑軌道,其半徑為,D到達最高點Q時,D與軌道間彈力。已知三小球的質量分別為。取,求:

          (1)D到達最高點Q時的速度的大小;
          (2)D由Q點水平飛出后的落地點與Q點的水平距離s;
          (3)C球的初速度的大小。

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

          在光滑圓錐形容器中,固定了一根光滑的豎直細桿,細桿與圓錐的中軸線重合,細桿上穿有小環(huán)(小環(huán)可以自由轉動,但不能上下移動),小環(huán)上連接一輕繩,與一質量為的光滑小球相連,讓小球在圓錐內做水平面上的勻速圓周運動,并與圓錐內壁接觸.如圖所示,圖①中小環(huán)與小球在同一水平面上,圖②中輕繩與豎直軸成角.設圖①和圖②中輕繩對小球的拉力分別為,圓錐內壁對小球的支持力分別為,則下列說法中正確的是(  ) 
          A.一定為零,一定為零
          B.可以為零,可以不為零
          C.一定為零,可以為零
          D.可以為零,可以不為零

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

          (13分)如圖所示為宇宙中一恒星系的示意圖,A為該星系的一顆行星,它繞中央恒星O的運行軌道近似為圓.已知引力常量為G,天文學家觀測得到A行星的運行軌道半徑為R0,周期為T0.A行星的半徑為r0,其表面的重力加速度為g,不考慮行星的自轉.

          ⑴中央恒星O的質量是多大?
          ⑵若A行星有一顆距離其表面為h做圓周運動的衛(wèi)星,求該衛(wèi)星的線速度大小。(忽略恒星對衛(wèi)星的影響)

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

          如圖所示,有兩個相同材料物體組成的連接體在斜面上向上運動,當作用力F一定時,m2所受繩的拉力(   )
          A.與θ有關
          B.與斜面動摩擦因數(shù)有關
          C.與系統(tǒng)運動狀態(tài)有關
          D.FT,僅與兩物體質量有關

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

          (14分)如圖所示,AB為傾角θ=37°的斜面軌道,軌道的AC部分光滑,CB部分粗糙。BP為圓心角等于143°,半徑R=1m的豎直光滑圓弧形軌道,兩軌道相切于B點,P、0兩點在同一豎直線上,輕彈簧一端固定在A點,另一自由端在斜面上C點處,現(xiàn)有一質量m = 2kg的物塊在外力作用下將彈簧緩慢壓縮到D點后(不栓接)釋放,物塊經過C點后,從C點運動到B點過程中的位移與時間的關系為(式中x單位是m , t單位是s),假設物塊笫一次經過B點后恰能到達P點,(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),g取1Om/s2。

          試求:(1) 若CD=1m,試求物塊從D點運動到C點的過程中,彈簧對物塊所做的功;
          (2) B、C兩點間的距離x
          (3) 若在P處安裝一個豎直彈性擋板,小物塊與擋板碰撞時間極短且無機械能損失,小物塊與彈簧相互作用不損失機械能,試通過計算判斷物塊在第一次與擋板碰撞后的運動過程中是否會脫離軌道?

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

          (10分)一端彎曲的光滑絕緣桿ABD固定在豎直平面上,如圖所示,AB段水平,BD段是半徑為R的半圓弧,有一電荷量為Q的正點電荷固定在圓心O點。一質量為m、電荷量為q的帶正電小環(huán)套在光滑絕緣桿上,在大小為F的水平恒力作用下從C點由靜止開始運動,到B點時撤去恒力,小環(huán)繼續(xù)運動到達D點,已知CB間距為4R/3。(提示:根據(jù)電磁學有關知識,在某一空間放一電荷量為Q的正點電荷,則距離點電荷為r的某點的電勢為,其中k為靜電力常量,設無窮遠處電勢為零)。

          (1)定性說明從C運動到D過程小環(huán)的電勢能如何變化
          (2)小環(huán)在C點時加速度為多大
          (3)求水平恒力F的最小值。

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