(14分)如圖甲，在水平地面上固定一傾角為θ的光滑斜面，一勁度系數(shù)為k的絕緣輕質彈簧的一端固定在斜面底端，整根彈簧處于自然狀態(tài)。一質量為m的滑塊從距離彈簧上端為s0處由靜止釋放，設滑塊與彈簧接觸過程中沒有機械能損失，彈簧始終處在彈性限度內，重力加速度大小為g。

（1）求滑塊從靜止釋放到與彈簧上端接觸瞬間所經(jīng)歷的時間t1

（2）若滑塊在沿斜面向下運動的整個過程中最大速度大小為vm，求滑塊從靜止釋放到速度大小為vm過程中彈簧的彈力所做的功W

（3）從滑塊靜止釋放瞬間開始計時，請在乙圖中畫出滑塊在沿斜面向下運動的整個過程中速度與時間關系圖象。圖中橫坐標軸上的t1、t2及t3分別表示滑塊第一次與彈簧上端接觸、第一次速度達到最大值及第一次速度減為零的時刻，縱坐標軸上的v1為滑塊在t1時刻的速度大小，vm是題中所指的物理量。（本問不要求寫出計算過程）

 

 

【答案】

（1）

（2）（或）（3）見解析

【解析】

試題分析：（1）滑塊從靜止釋放到與彈簧剛接觸的過程中作初速度為零的勻加速直線運動，設加速度大小為a，則有

mgsin=ma         2分

        2分

         2分

（2）滑塊速度最大時受力平衡，設此時彈簧壓縮量為，則有

          2分

從靜止釋放到速度達到最大的過程中，由動能定理得

        2分

          2分

或

（3）從開始下滑到和彈簧接觸之前，滑塊做勻加速運動直線運動，接觸彈簧后，滑塊先做加速度不斷減小的加速運動，直到速度達到最大，隨后滑塊再做加速度不斷增大的減速運動，直到速度減為零，速度隨時間的變化圖象如下圖所示：

考點：本題考查了牛頓第二定律和動能定理得應用

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（1）某同學做“利用單擺測重力加速度”的實驗，測得g值偏小，其可能原因是
BD
BD

A．測擺線長時，擺線拉得過緊
B．擺線未系牢，擺動中松弛了
C．實驗中誤將49次全振動數(shù)計為50次
D．實驗中誤將51次全振動數(shù)計為50次
（2）在“利用單擺測重力加速度”中：
①實驗時用20分度的游標卡尺測量擺球直徑，示數(shù)如圖甲所示，該擺球的直徑d=
14.15
14.15
 mm．
②接著測量了擺線的長度為l0，實驗時用拉力傳感器測得擺線的拉力F隨時間t變化的圖象如圖乙所示，則重力加速度的表達式g=
π2(L0+
d
2
)
4t
2
0
π2(L0+
d
2
)
4t
2
0
（用題目中的物理量表示）．
③某小組改變擺線長度l0，測量了多組數(shù)據(jù)．在進行數(shù)據(jù)處理時，甲同學把擺線長l0作為擺長，直接利用公式求出各組重力加速度值再求出平均值；乙同學作出T2-l0圖象后求出斜率，然后算出重力加速度．兩同學處理數(shù)據(jù)的方法對結果的影響是：甲
偏小
偏小
，乙
無影響
無影響
（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

在“用單擺測定重力加速度”的實驗中
①用主尺最小分度為1mm，游標上有20個分度的卡尺測量金屬球的直徑，結果如圖甲所示，可以讀出此金屬球的直徑為
19.40
19.40
mm．

②某同學在利用單擺測重力加速度的實驗中，測出多組擺長L與周期T的數(shù)據(jù)，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，作出了T2-L的關系圖象如圖乙
（Ⅰ）該同學實驗中出現(xiàn)的錯誤可能是
漏測擺球的半徑
漏測擺球的半徑

（Ⅱ）雖然實驗中出現(xiàn)了錯誤，但根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，仍可算出重力加速度其值為
9.86
9.86
m/s2（取π=3.14，結果保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

A．如圖甲所示，質量為m的不帶電絕緣小物塊B靜止在b點，絕緣水平軌道abc與絕緣光滑圓弧軌道cd平滑連接，d為cd軌道的最高點．質量為m、電量為+q的小物塊A以初速度v0=
7gl0
自a點開始水平向右運動，到達b點與小物塊B發(fā)生正碰，碰撞后A、B粘合在一起不再分離．與此同時，在分界面bb'與分界面cc'之間的空間內附加一水平向左的電場，設小物塊AB進入電場時為t=0時刻，電場隨時間變化的圖象如圖乙所示，已知場強E=
2mg
q
，T0=
2l0
g
，a、b兩點距離為l0，電場的寬度為 
l0
4
＜L＜l0，d點高度為l0，小物塊A、B與水平軌道的動摩擦因數(shù)μ=0.5，其余摩擦不計，小物塊A、B均視為質點．重力加速度用g表示．求：
（1）小物塊A到達b點即將與小物塊B碰撞前的速度vA大�。�
（2）自小物塊A從a點開始運動到小物塊A、B第一次離開電場，試討論在這個過程中摩擦力對小物塊A、B做的總功Wf與L的關系
（3）判斷小物塊AB能否上滑到cd軌道的d點．

B．如圖丙所示，a、b兩滑塊原來緊靠在一起，靜止在水平面上的A點，滑塊a、b的質量分別為m、2m，物塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.1，B點為圓軌道的最低點，A、B之間的距離為5R．現(xiàn)在a、b在某種內力的作用下突然分開，a以va=3
gR
的速度由A點開始向B點滑行，并滑上光滑的半徑為R的 
1
4
圓弧BC，在C點正上方有一離C點高度也為R的旋轉平臺，沿平臺直徑方向開有兩個離軸心距離相等的小孔P、Q，旋轉時兩孔均能達到C點的正上方．若滑塊滑過C點后從P孔上升又恰能從Q孔落下，求
（1）分開后b球獲得的速度vb
（2）滑塊a在B點時對軌道的壓力；
（3）滑塊上升至P點時的速度vP
（4）平臺轉動的角速度ω應滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：

(14分) (1)如圖甲所示，三棱鏡的橫截面是一直角三角形，∠A=90°，∠B=30°，∠C=60°，已知棱鏡材料的折射率為，底邊BC涂黑，一細束入射光沿平行于底邊BC的方向入射，經(jīng)AB面折射到AC面，則此束光能否從AC面射出？

(2)如圖乙，把兩個頂角分別為∠A1 = 60°和∠A2 = 30°的棱鏡膠合在一起， DC邊水平放置，兩個棱鏡材料的折射率與入射光的波長之間的關系為：

   ，  =1.1, = 1×105nm2

   ,  =1.3, = 5×104nm2

①發(fā)現(xiàn)波長0的光線從任何方向入射，經(jīng)過AC面時不發(fā)生偏折，求此波長0 ，并求棱鏡ACD和棱鏡ACB對此光束的折射率n1和n2；

②在圖乙中波長為0 和波長為400nm紫光沿圖示相同方向射向AD邊，設二種波長不同的光線都從BC面出射，其中波長0的光線從BC面出射后與DC平行，在圖乙中定性畫出二種色光的光路。(忽略一切反射)

 

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