【題目】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】（1）略；（2）a.如圖所示；；；b.。

【解析】

試題（1）設(shè)重力做的功為WG，彈力做的功為W彈

根據(jù)動(dòng)能定理 WG + W彈= Ek2 - Ek1（1分）

由重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系 WG = Ep1 – Ep2（1分）

由彈力做功與彈性勢(shì)能的關(guān)系 W彈= E彈1- E彈2（1分）

聯(lián)立以上三式可得 Ek1+ Ep1+E彈1= Ek2+Ep2+E彈2 （1分）

（2）a. F-x圖象如右圖所示 （1分）

圖中的圖線和x軸圍成的面積表示功的大小

所以彈力做功為（注：沒(méi)有負(fù)號(hào)扣1分） （2分）

由彈力做功與彈性勢(shì)能的關(guān)系 W彈=" 0" -E彈

解得（1分）

b. 小球由O點(diǎn)到OP中點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理（1分）

小球由O點(diǎn)到P點(diǎn)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律（1分）

解得（1分）

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】示波管是示波器的核心部件，它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，如圖1。

（1）如果示波管中偏轉(zhuǎn)電極X和X′極板間的電勢(shì)差為U1，Y和Y′極板間電勢(shì)差為U2時(shí)，在熒光屏上的P點(diǎn)出現(xiàn)亮斑，P點(diǎn)坐標(biāo)（x0，y0）。現(xiàn)保持X和X′極板間的電勢(shì)差不變，Y、Y′之間的電勢(shì)差變?yōu)?/span>，仍可看見亮班，下面判斷正確的是_____

A．亮斑的x坐標(biāo)一定不變

B．亮斑的x坐標(biāo)變?yōu)樵瓉?lái)的一半

C．亮斑的y坐標(biāo)變?yōu)樵瓉?lái)的一半

D．亮斑的y坐標(biāo)可能小于原來(lái)的一半

（2）定義每單位電壓引起的偏轉(zhuǎn)量為示波管的靈敏度，為了提高示波管的靈敏度，下列改變電壓的操作或?qū)κ静ㄆ鞯母难b操作可行的是_____

A．適當(dāng)增大偏轉(zhuǎn)電極兩極板間的電勢(shì)差

B．適當(dāng)減小偏轉(zhuǎn)電極的極板長(zhǎng)度

C．適當(dāng)減小偏轉(zhuǎn)電極兩極板之間的距離

D．適當(dāng)增大加速電極的加速電壓

（3）如果在電極YY′之間加上如圖2﹣（a）所示的電壓，在XX′之間加上如圖2﹣（b）所示電壓，請(qǐng)?jiān)趫D中定性畫出觀察到的波形。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】汽車正常行駛時(shí)的速度為30m/s，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后，開始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，最后2s內(nèi)的位移為8m，求：

(1)汽車的加速度；

(2)6s末的速度；

(3)12s末的位移.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平板左端有一固定擋板，擋板上連接一輕質(zhì)彈簧。緊貼彈簧放一質(zhì)量為m的滑塊，此時(shí)彈簧處于自然長(zhǎng)度。已知滑塊與擋板的動(dòng)摩擦因數(shù)及最大靜摩擦因數(shù)均為�，F(xiàn)將板的右端緩慢抬起使板與水平面間的夾角為θ，最后直到板豎直，此過(guò)程中彈簧彈力的大小F隨夾角θ的變化關(guān)系可能是圖中的（ ）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，形狀和質(zhì)量完全相同的兩個(gè)圓柱體a、b靠在一起，表面光滑，重力為G，其中b的下半部剛好固定在水平面MN的下方，上邊露出另一半，a靜止在平面上．現(xiàn)過(guò)a的軸心施以水平作用力F，可緩慢的將a拉離平面一直滑到b的頂端，對(duì)該過(guò)程分析，則應(yīng)有（ ）

A. 拉力F先增大后減小，最大值是G

B. 開始時(shí)拉力F最大為，以后逐漸減小為0

C. a、b間的壓力開始最大為2G，而后逐漸減小到G

D. a、b間的壓力由0逐漸增大，最大為G

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一個(gè)平行板電容器，電容為200pF，充電后兩板間電壓為100V，則電容器的帶電量是_________。若保持電容器與電源相連，將兩板間距離減半，則電容器的帶電量________。若使電容器與電源斷開，將兩板間距離減半，則電容器的帶電量________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】甲、乙兩車在平直公路上同向行駛，其圖像如圖所示。已知兩車在時(shí)并排行駛，則

A. 在時(shí)，乙車在甲車前7．5m

B. 兩車另一次并排行駛的時(shí)刻是

C. 在時(shí)，乙車在甲車前面

D. 甲、乙兩車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為30m

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B、C為一等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，某勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線平行于該三角形平面現(xiàn)將電荷量為的正點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為，將另一電荷量為的負(fù)點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功J.

求、各為多少？

邊長(zhǎng)為cm，求電場(chǎng)線方向及電場(chǎng)強(qiáng)度大小．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，固定在地面的斜面體上開有凹槽，槽內(nèi)緊挨放置六個(gè)半徑均為r的相同小球，各球編號(hào)如圖。斜面與水平軌道OA平滑連接，OA長(zhǎng)度為6r�，F(xiàn)將六個(gè)小球由靜止同時(shí)釋放，小球離開A點(diǎn)后均做平拋運(yùn)動(dòng)，不計(jì)一切摩擦。則在各小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是

A. 球1的機(jī)械能守恒

B. 球6在OA段機(jī)械能增大

C. 球6的水平射程最小

D. 六個(gè)球落地點(diǎn)各不相同

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