如图所示,一倾角为30°的光滑斜面底端有一与斜面垂直的固定挡板M,物块A、B之间用一与斜面平行轻质弹簧连结,现用力缓慢沿斜面向下推动物块B,当弹簧具有5J弹性势
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如图所示,一倾角为30°的光滑斜面底端有一与斜面垂直的固定挡板M,物块A、B之间用一与斜面平行轻质弹簧连结,现用力缓慢沿斜面向下推动物块B,当弹簧具有5J弹性势
题型:南通模拟
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如图所示,一倾角为30°的光滑斜面底端有一与斜面垂直的固定挡板M,物块A、B之间用一与斜面平行轻质弹簧连结,现用力缓慢沿斜面向下推动物块B,当弹簧具有5J弹性势能时撤去推力释放物块B;已知A、B质量分别为mA=5kg、mB=2kg,弹簧的弹性势能表达式为E
F
=
1
2
k
x
2
,其中弹簧的劲度系数k=1000N/m,x为弹簧形变量,g=10m/s
2
,求:
(1)当弹簧恢复原长时,物块B的速度大小;
(2)物块A刚离开挡板时,物块B的动能.
答案
(1)当Ep=5J时,弹簧压缩x1,由
E
p
=
1
2
k
x
2
得x
1
=0.1m
当弹簧恢复原长时,由机械能守恒可得
E
p
=
1
2
m
B
v
2
+
m
B
g
x
1
?sinθ
v=2m/s
(2)当物块A刚离开挡板时,弹簧伸长x
2
,根据共点力平衡条件,有:
kx
2
=m
A
g?sinθ
x
2
=0.025m
由系统机械能守恒得
E
p
=
E
kB
+
1
2
k
x
22
+
m
B
g(
x
1
+
x
2
)sinθ
解得E
kB
=3.44J
答:(1)当弹簧恢复原长时,物块B的速度大小为2m/s;
(2)物块A刚离开挡板时,物块B的动能为3.44J.
举一反三
如图所示,竖立在水平地面上的轻弹簧,下端与地面固定,将一个金属球放置在弹簧顶端(球与弹簧不粘连),并用力向下压球,使弹簧作弹性压缩,稳定后用细线把弹簧拴牢.烧断细线,球将被弹起,脱离弹簧后能继续向上运动.那么该球从细线被烧断到刚脱离弹簧的这一运动过程中( )
A.球所受合力的最大值不一定大于球的重力值
B.球刚脱离弹簧时的动能最大
C.在某一阶段内球的动能减小而它的机械能增加
D.球的机械能守恒
题型:嘉定区一模
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神舟八号无人飞行器,是中国“神舟”系列飞船的第八个,也是中国神舟系列飞船进入批量生产的代表.神八已于2011年11月1日5时58分10秒由改进型“长征二号”F遥八火箭顺利发射升空.升空后,“神八”与此前发射的“天宫一号”成功实现交会对接,于2011年11月16日18时30分,神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器成功分离,如图所示,返回舱已于11月17日19时许返回地面,对于神八返回舱返回地球的过程中(假设返回舱的质量不变,返回舱返回时作圆周运动)( )
A.动能、重力势能和机械能都逐渐减小
B.重力势能逐渐减小,动能逐渐增大,机械能不变
C.重力势能逐渐增大,动能逐渐减小,机械能不变
D.重力势能逐渐减小,动能逐渐增大,机械能逐渐减小
题型:房山区模拟
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如图所示,一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上.其正上方A位置有一只小球.小球从静止开始下落,在B位置接触弹簧的上端,在C位置小球所受弹力大小等于重力,在D位置小球速度减小到零,在小球下降阶段中,下列说法正确的是( )
A.在B位置小球动能最大
B.从A→C位置小球重力势能的减少量等于小球动能的增加量
C.从A→D位置小球动能先增大后减小
D.从B→D位置小球动能的减少量等于弹簧弹势能的增加量
题型:不详
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如图所示,固定转轴的半径为r,通过绕在轴上的细线悬挂一质量为M的重物,轴与细线的质量均不计,轴四周有四根轻杆,杆端安装四个小球,最高位置的小球质量为2m,其余三个小球的质量均为m,球离轴心的距离均为R.现从静止开始释放,整个装置发生运动,则当最高位置的小球第一次转至最低位置时,物体M的速度大小为______.
题型:不详
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小球从高处自静止开始下落,不计空气阻力.如图所示,小球动能E
k
随下落的高度h变化的图线正确的是( )
A.
B.
C.
D.
题型:不详
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