热门试卷

光滑水平面上放着质量mA=lkg的物块A与质量mB=2kg的物块B，A与B均可视为质点，A靠在竖直墙壁上，A、B间夹一个被压缩的轻弹簧（弹簧与A、B均不拴接），用手挡住B不动，此时弹簧弹性势能EP=49J．在A、B间系一轻质细绳，细绳长度大于弹簧的自然长度，如图所示．放手后B向右运动，绳在短暂时间内被拉断，之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道，其半径R=0.5m，B恰能到达最高点C．取g=l0m/s2，求

（1）绳拉断后B的速度VB的大小；

（2）绳拉断过程绳对B的冲量I的大小；

（3）绳拉断过程绳对A所做的功W．

为了研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的关系，某实验小组的实验装置如图甲所示，水平光滑槽距地面高为h，光滑槽与桌子右边缘垂直，槽出口与桌边缘相齐，槽中放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的小钢球接触。将小球向左推，压缩弹簧一段距离后由静止释放，弹簧将小球沿水平方向推出，小球落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。

（1）若测得某次实验小球的落点P到O点的距离为s，那么由理论分析得到小球释放前压缩弹簧的弹性势能Ep与h、s和mg之间的关系式是_____________；

（2）该同学改变弹簧的压缩量进行多次实验，测量得到下表的数据：

在坐标纸上做出x－s的图像。并由图像得出：x与s的关系式是_____________。实验得到弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系式为_____________；

（3）完成实验后，该同学对上述装置进行了如图乙所示的改变：

①在木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处，使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，小球撞到木板上，并在白纸上留下痕迹O；

②将木板向右平移适当的距离（设为L）固定，再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，小球撞到木板上，在白纸上留下痕迹P；

③用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离设为y。由此步骤得到弹簧的压缩量应该为_____________；

④若该同学在完成步骤③的过程中，光滑水平槽与桌子右边缘不垂直，用③问的方法计算得出的弹簧压缩量与实际值相比_____________（选填“偏大”、“偏小”或“相同”）。

为了只用一根弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ（设μ为定值），某同学经查阅资料知道：一劲度系数为k的轻弹簧由伸长量为x至恢复原长过程中，弹力所做的功为kx2。

于是他设计了下述实验：

第一步：如图所示，将弹簧的一端固定在竖直墙上，使滑块紧靠弹簧将其压缩，松手后滑块在水平桌面上滑行一段距离后停止；

第二步：将滑块挂在竖直放置的弹簧下，弹簧伸长后保持静止状态。

回答下列问题：

（1）对于松手后滑块在水平桌面上滑动过程中有关物理量的描述，下列说法正确的是

[     ]

A.当弹簧恢复原长时，滑块的加速度达最大值

B.当弹簧恢复原长时，滑块的速度达最大值

C.滑块的加速度先增大后减小，然后保持不变

D.滑块的加速度先减小后增大，然后保持不变

（2）你认为该同学应该用刻度尺直接测量的物理量是（写出名称并用符号表示）：_________。

（3）用直接测得的物理量表示滑块与水平桌面间动摩擦因数μ的计算式μ=__________。

一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系。实验装置如图甲所示，在离地面高为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的小钢球接触。将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使小球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。

（1）若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s，则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为________________；

（2）该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据：

结合（1）问与表中数据，弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系式应为________________；

（3）完成实验后，该同学对上述装置进行了如图乙所示的改变：（I）在木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处，使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；（II）将木板向右平移适当的距离固定，再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，撞到木板上得到痕迹P；（III）用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离为y。若已知木板与桌子右边缘的水平距离为L，则（II）步骤中弹簧的压缩量应该为________________。

弹簧原长l0=15 cm，受拉力作用后弹簧逐渐拉长，当弹簧伸长到l1=20 cm时，作用在弹簧上的力为400 N，问：

（1）弹簧的劲度系数k为多少？

（2）在该过程中弹力做了多少功？

（3）弹簧的弹性势能变化了多少？

为探究橡皮条被拉伸到一定长度的过程中，弹力做的功和橡皮条在一定长度时具有的弹性势能，某同学在准备好橡皮条、测力计、坐标纸、铅笔、直尺等器材后，进行了以下的操作：

a．将橡皮条的一端固定，另一端拴一绳扣，用直尺从橡皮条的固定端开始测量橡皮条的原长l0，记录在表格中；

b．用测力计挂在绳扣上，测出在不同拉力F1，F2，F3，…的情况下橡皮条的长度l1，l2，l3，…；

c．以橡皮条的伸长量△l为横坐标，以对应的拉力F为纵坐标，在坐标纸上建立坐标系，描点、并用平滑的曲线作出F-△l图象；

d．计算出在不同拉力时橡皮条的伸长量△l1，△l2，△l3，…；

e．根据图线求出外力克服橡皮条的弹力做的功，进而求出橡皮条具有的弹性势能。

(1)以上操作合理的顺序是___________；

(2)实验中，该同学作出的F-△l图象如图所示，从图象可求出△l=9 cm时橡皮条具有的弹性势能约为___________J。（保留两位有效数字）

如图，光滑半圆形轨道半径为R，水平面粗糙，弹簧自由端D与轨道最低点C距离为4R，一质量为m的可视为质点的小物块自圆轨道中点B由静止释放，压缩弹簧后被弹回到D点恰好静止．已知物块与水平面的动摩擦因数为0.2：重力加速度为g，弹簧始终处在弹性限度内，求：

（1）弹簧的最大压缩量和最大弹性势能

（2）现把D点右侧水平地面打磨光滑，且已知弹簧压缩时弹性势能与压缩量的二次方成正比，使小物块压缩弹簧，释放后能通过半圆轨道最高点A，压缩量至少是多少？

如图所示，质量为m1=1kg的小物块P置于桌面上的A点并与弹簧的右端接触（不拴接），轻弹簧左端固定，且处于原长状态．质量M=3.5kg、长L=1.2m的小车静置于光滑水平面上，其上表面与水平桌面相平，且紧靠桌子右端．小车左端放有一质量m2=0.5kg的小滑块Q．现用水平向左的推力将P缓慢推至B点（弹簧仍在弹性限度内）时，撤去推力，此后P沿桌面滑到桌子边缘C时速度为2m/s，并与小车左端的滑块Q相碰，最后Q停在小车的右端，物块P停在小车上距左端0.5m处．已知AB间距离L1=5cm，AC间距离L2=90cm，P与桌面间动摩擦因数μ1=0.4，P、Q与小车表面间的动摩擦因数μ2=0.1，（g取10m/s2），求：

（1）弹簧的最大弹性势能；

（2）小车最后的速度v；

（3）滑块Q与车相对静止时Q到桌边的距离．

质量为50 kg的男孩在距离河面40 m高的桥上做“蹦极跳”，未拉伸前，长度为15 m的弹性绳AB一端缚着他的双脚，另一端则固定在桥上的A点，如图(a)所示，男孩从桥面下坠，达到的最低点为水面上的一点D，假定绳在整个运动中遵循胡克定律。不计空气阻力、男孩的身高和绳的重力（g取10 m/s2）。男孩的速率v跟下落的距离h的变化关系如图(b)所示。问：

（1）当男孩在D点时，求绳所储存的弹性势能；

（2）绳的劲度系数是多少？

（3）就男孩在AB、BC、CD期间的运动，试讨论作用于男孩的力。