- 机械能
- 共1183题
19.如图所示,竖直光滑杆固定不动,弹簧下端固定,将滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0.1m处,滑块与弹簧不拴接,现由静止释放滑块,通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h,并作出其Ek-h图象,其中高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线,其余部分为曲线,以地面为零势能面,取g=l0m/s2由图象可知( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
23.图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图,其下半部AB是一长为2R的竖直细管,上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管,管口沿水平方向,AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧。投饵时,每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定,在弹簧上端放置一粒鱼饵,解除锁定,弹簧可将鱼饵弹射出去。
如果质量为m的鱼饵到达管口C时,对上侧管壁的弹力恰好为mg。不计鱼饵在运动过程中的机械能损失,且锁定和解除锁定时,均不改变弹簧的弹性势能。已知重力加速度为g、求:
(1)质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小VC;
(2)弹簧压缩到0.5R时的弹性势能Ep;
(3)已知地面与水面相距1.5R,若使该投饵管绕AB管的中轴线00′在360°角的范围内缓慢转动,每次弹射时只放置一粒鱼饵,鱼饵的质量在m到
m之间变化,且均能落到水面。持续投放足够长时间后,鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少?
正确答案
(1)
(2)
(3)
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
20.如图甲所示,在水平地面上固定一竖直轻弹簧,弹簧上端与一个质量为0.1kg的木块A 相连,质量也为0.1 kg的木块B叠放在A上,A、B都静止。在B上作用一个竖直向下的力F使木块缓慢向下移动,力F大小与移动距离x的关系如图乙所示,整个过程弹簧都处于弹性限度内。下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
21.如图,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上,上面放一质量为m的带正电小球,小球与弹簧不连接,施加外力F将小球向下压至某位置静止。现撤去F,使小球沿竖直方向运动,在小球由静止释放到刚离开弹簧的过程中,重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2,小球离开弹簧时的速度为v,不计空气阻力,则上述过程中( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
10.如图所示,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上,上面放一质量为m的带正电小球,小球与弹簧不连接,施加外力F将小球向下压至某位置静止。现撤去F,小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中,重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2,小球离开弹簧时速度为v,不计空气阻力,则上述过程中( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
21.在倾角为θ的光滑固定斜面上有两个用轻弹簧连接的物块A和B,它们的质量分别为m和2m,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态。现用一沿斜面方向的恒力拉物块A使之沿斜面向上运动,当B刚离开C时,A的速度为v,加速度为a,且方向沿斜面向上。设弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度为g,则( )
正确答案
解析
多选题
知识点
某同学利用弹簧和小物块探究弹簧的弹性势能与弹簧形变量之间的关系,把弹簧放在带有刻度的水平桌面上,将弹簧的左端固定在桌面的“0”刻度处,弹簧的右端带有指针,弹簧处于自由状态时指针指示值
为16.00cm,在0~16cm范围内桌面光滑.该同学进行如下操作:
9.将物块靠近弹簧右端并缓慢压缩,当指针在如图所示位置时,弹簧的长度为________cm.记下弹簧的压缩量△x,由静止释放物块,物块离开弹簧后,在桌面上滑行一段距离s停下,记下s值.
10.改变弹簧的压缩量△x,重复以上操作,得到多组数据如下表所示.
根据表格中的数据,请在坐标纸中做出图象.由此得到弹性势能Ep与
成__________关系.
正确答案
15.50cm
解析
刻度尺的最小分度为0.1mm,则示数为15.50cm;
考查方向
长度的测量
解题思路
根据毫米刻度尺的读数方法可明确对应的读数.
易错点
注意毫米刻度尺测量长度时,读数时要估读到最小刻度的下一位数字.
正确答案
正比
解析
小物块离开弹簧后,由能量守恒定律可知:,根据动能定理可得:
,所以可得弹性势能
与s成正比,由图中表格数据做
图象,可得s与
成正比,所以可得
与
成正比.
考查方向
功能关系;探究弹力和弹簧伸长的关系
解题思路
小物块离开弹簧后在桌面上滑行,最后静止,弹性势能完全转化为内能,可得弹性势能与s的关系,由图中表格数据做
图象,可得两者关系,最后可得弹性势能
与
的关系.
易错点
明确实验原理,根据能量守恒定律得出弹性势能与在桌面上滑行的距离s之间的关系.
15.如图所示,重10N的滑块轻放在倾角为30°的斜面上,从a点由静止开始下滑,到b点接触到一个轻弹簧,滑块压缩弹簧到c点开始弹回,返回b点离开弹簧,最后又回到a点。已知ab=1m,bc=0.2m,则以下结论错误的是( )
正确答案
解析
能回到a点,证明斜面光滑,没有机械能损失。
a到c重力势能完全转化为弹性势能
动能最大的位置应该在bc之间的某位置,所以比6J小
c到b弹性势能完全释放,对外做功6J
考查方向
机械能守恒定律,各能量之间的转化。
解题思路
能回到a点,证明斜面光滑,没有机械能损失。
a到c重力势能完全转化为弹性势能
动能最大的位置应该在bc之间的某位置,所以比6J小
c到b弹性势能完全释放,对外做功6J
易错点
斜面光滑的分析
速度最大位置的大概确定
教师点评
本题分析速度最大位置不太好分析,好在选择错误的,可以用排除法。
知识点
4.如图3所示,质量相等的A、B小物块用轻弹簧相连,用细线把A悬挂在天花板上,B放在水平面,静止时,B对水平面的压力刚好为零。忽略空气阻力,剪断A上的细线之后
正确答案
解析
A、静止时,B对水平面的压力刚好为零,说明弹簧处于伸长状态,当A向下运动的过程中,弹簧的弹力减小,弹簧的弹力先小于重力,当回复到原长后,继续向下运动过程中,弹力大于重力,所以合力先减小后增大,则A的加速度先减小后增大,故A正确;
B、当A向下运动过程中,弹簧的弹力与重力平衡时速度最大,此时弹簧处于压缩状态,故B错误;
C、A运动到最低点时,A所受的弹力大于其重力,加速度向上,由牛顿第二定律知A处于超重状态,对整体而言,地面对B的支持力大于A、B的重力之和,故C错误;
D、设A、B的质量均为m.细绳剪断前,弹簧伸长的长度为,细绳剪断后,A做简谐运动,通过平衡位置时,弹簧的压缩量
,由简谐运动的对称性可知,A运动到最低点时,弹簧的压缩为
,因此A运动到最低点时,弹簧的弹性势能大于细绳剪断前弹簧有弹性势能,故D错误.
考查方向
简谐运动的回复力和能量;牛顿第二定律
解题思路
通过分析A的受力情况,由牛顿第二定律分析其加速度如何变化,判断出A的运动情况,确定速度最大的条件.由超重观点,分析地面对B的支持力与两个物体总重力的关系.由简谐运动的对称性分析A运动到最低点时,弹簧的弹性势能与细绳剪断前关系.
易错点
关键分析清楚A的运动情况,运用简谐运动的对称性分析弹簧形变量的关系结合过程解答.
知识点
26.如图所示,三个质量均为的滑块
、
、
置于光滑水平面上.水平面右端与水平传送带之间无缝隙连接,传送带长度
,皮带轮沿顺时针方向转动,带动皮带以恒定速率
匀速传动.传送带右下方有一光滑圆弧固定轨道,其半径
,直径
竖直,
.开始时滑块
、
之间连接有(注:弹簧与滑块
无栓接)一被压缩得不能再压缩的轻弹簧,弹簧被锁定并处于静止状态. 滑块
以初速度
沿
、
连线方向向
运动,与
碰撞后粘合在一起,碰撞时间极短,此时连接
、
的弹簧突然解除锁定,弹簧伸展,从而使
与
、
分离. 滑块
脱离弹簧后以速度
滑上传送带,并从右端水平飞出后,由
点沿圆弧切线落入圆轨道,已知滑块
与传送带之间的动摩擦因数
,重力加速度
取
.(滑块
、
、
视为质点)求:
(1)滑块从传送带右端滑出时的速度大小.
(2)判断滑块
能否沿光滑圆轨道到达最高点
,若能,求出滑块
对圆轨道
点的压力大小.若不能,请说明理由?
(3)弹簧最初的弹性势能.
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
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