如圖1所示,一根輕質(zhì)彈簧上端固定在天花板上,下端掛一小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)小球位于O點(diǎn).將小球從O點(diǎn)由靜止釋放,小球沿豎直方向在OP之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng),如圖2所示.小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi).不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g.
(1)在小球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,經(jīng)過(guò)某一位置A時(shí)動(dòng)能為Ek1,重力勢(shì)能為EP1,彈簧彈性勢(shì)能為E彈1,經(jīng)過(guò)另一位置B時(shí)動(dòng)能為Ek2,重力勢(shì)能為EP2,彈簧彈性勢(shì)能為E彈2.請(qǐng)根據(jù)功是能量轉(zhuǎn)化的量度,證明:小球由A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中,小球、彈簧和地球組成的物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒;
(2)已知彈簧勁度系數(shù)為k.以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),豎直向下為x軸正方向,建立一維坐標(biāo)系O-x,如圖2所示.
a.請(qǐng)?jiān)趫D3中畫出小球從O運(yùn)動(dòng)到P的過(guò)程中,彈簧彈力的大小F隨相對(duì)于O點(diǎn)的位移x變化的圖象.根據(jù)F-x圖象求:小球從O運(yùn)動(dòng)到任意位置x的過(guò)程中彈力所做的功W,以及小球在此位置時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能E彈;
b.已知小球質(zhì)量為m.求小球經(jīng)過(guò)OP中點(diǎn)時(shí)瞬時(shí)速度的大小v.
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:99引用:8難度:0.1
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1.如圖所示,一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小物塊靜止放在絕緣水平地面上,地面上方存在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),某時(shí)刻物塊獲得一初速度v0開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)距離x后停止。已知物塊與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g,此過(guò)程中物塊與地面之間由于摩擦產(chǎn)生的熱量為( )
發(fā)布:2025/1/6 0:30:5組卷:62引用:3難度:0.5 -
2.如圖1所示,固定的粗糙斜面長(zhǎng)為10m,一小滑塊自斜面頂端由靜止開(kāi)始沿斜面下滑的過(guò)程中,小滑塊的動(dòng)能Ek隨位移x的變化規(guī)律如圖2所示,取斜面底端為重力勢(shì)能的參考平面,小滑塊的重力勢(shì)能Ep隨位移x的變化規(guī)律如圖3所示,重力加速度g=10m/s2.根據(jù)上述信息可以求出( )
發(fā)布:2024/12/22 9:30:3組卷:463引用:9難度:0.9 -
3.一質(zhì)量為m的物體放在傾角為θ且足夠長(zhǎng)的光滑固定斜面上,初始位置如圖甲所示,在平行于斜面向上的力F的作用下由靜止開(kāi)始沿斜面運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體的機(jī)械能E隨位置x的變化關(guān)系如圖乙所示.其中0~x1過(guò)程的圖線是曲線,x1~x2過(guò)程的圖線是平行于x軸的直線,則下列說(shuō)法正確的是( )
發(fā)布:2024/12/16 13:0:4組卷:151引用:1難度:0.5
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