热门试卷

解：

橡皮筋挂质量为M的物体，伸长a时，物体所受重力等于弹力；当m由静止下落至最低点的过程中，始、末位置速度为零，重力克服弹力做功，橡皮筋的弹性势能增加．

（1）Mg=ka，故k=Mg/a；

（2），解得h=

（1）BCDE

（2）弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的平方成正比

答：被拉伸或被压缩的弹簧具有能量，因为弹簧的各部分间有相互作用，或者说被拉伸或被压缩的弹簧具有对外做功的本领，如压缩的弹簧可以弹开与之接触的小球等，所以说被拉伸或被压缩的弹簧具有能量．

（1）对于第1组：由刻度尺读出小车匀速运动的位移为x=32.0cm-12.0cm=20.0cm=0.2m，所用时间为t=5×0.02s=0.1s，则最大速度vmax==2.00m/s；

同理得到，第2组最大速度为4.00m/s，第3组最大速度为8.00m/s；

（2）根据系统的机械能守恒得：Ep=m，Ep与vmax平方成正比．由表格看出，vmax与d成正比，则得Ep与d2成正比，设比例系数为k，则有Ep=kd2．

根据第1组数据得：Ep=m=×0.2×22J=0.4J，则k===160，则得Ep=160d2．

（3）实验中小车会受到摩擦力作用，系统的机械能不守恒，为减小摩擦力影响，应平衡摩擦力，做法是：实验前应将木板左端垫高些，直到小车不受拉力时能沿木板匀速运动．

故答案为：

（1）2.00，4.00，8.00

（2）Ep=160d2．

（3）实验前应将木板左端垫高些，直到小车不受拉力时能沿木板匀速运动．

解：弹簧的弹力F=kl

对于给定的弹簧，k一定，所以F是l的一次函数

当弹簧由原长被拉伸至l时，其弹力

在这个过程中克服弹力做的功为W=

根据弹力的功和弹性势能的关系

得到弹性势能的表达式为

4 : 5

（1）当弹簧压缩到最短时，A、B的速度相等，2mv0=3mv1 ①

A和B的共同速度v1=v0

根据系统的机械能守恒得 •2mv02=•3mv12+Ep          ②

解得 此时弹簧的弹性势能Ep=mv02                    ③

（2）B碰挡板时没有机械能损失，碰后弹簧被压缩到最短时，A、B速度也相等，•2mv02=•3mv22+Ep′④

   Ep′=2.5Ep=mv02

解得v2=±⑤

取向右为正方向．若v2=，则表示B球与板碰撞后，A、B此时一起向右运动．B球与板碰撞前B与A动量守恒

 2mv0=2 mvA+mvB⑥

B球与板碰撞后B与A动量也守恒

  2mvA-mvB=3m•⑦

解得   vA=v0，vB=

因为此时vA＞vB，弹簧还将继续缩短，所以这种状态是能够出现的，

若v2=-，则表示B球与板碰撞后A、B向左运动，B球与板碰撞后B和A动量守恒

  2mvA-mvB=3mv2=-3m• ⑧

由⑥⑧可得，vA=，vB=v0                    

此时A、B球的总动能EK总=•2mvA2+mvB2=m（）2+（v0）2=mv02 

EK总大于A球最初的动能mv02，因此vB=v0这种状态是不可能出现的，因此必须使B球在速度为时与挡板发生碰撞．   ⑨

答：

（1）当弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能Ep为mv02．

（2）必须使B球在速度为时与挡板发生碰撞．

（1）小球在同一条竖直线上作简谐运动，在此过程中木框始终没有离开地面，且小球始终不脱离弹簧，所以最大振幅应满足：kA=mg，

  解之得：A=

（2）小球在最低点时弹力最大，对其受力分析，

所以有：Fm-mg=mg，

    即Fm=2mg，

则木框对地面的最大压力为F=Mg+2mg

（3）这个振幅下弹簧的最大弹性势能，即为弹簧压缩最短时，小球在运动过程中机械能守恒，

由机械能守恒定律可得：

EP=2mgA=

答：（1）小球的最大振幅A是；

（2）在这个振幅下木框对地面的最大压力是Mg+2mg；

（3）在这个振幅下弹簧的最大弹性势能是．