19.如圖為一種節(jié)能系統(tǒng):斜面軌道傾角為30°,質(zhì)量為M的木箱與軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為$\frac{\sqrt{3}}{4}$.木箱在軌道頂端時(shí),自動(dòng)裝貨裝置將貨物裝入木箱,然后木箱載著貨物沿軌道無(wú)初速下滑,輕彈簧被壓縮至最短時(shí),自動(dòng)卸貨裝置立刻將貨物卸下,之后木箱恰好被彈回到軌道頂端.上述過(guò)程中貨物的質(zhì)量m=6M;向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度最大時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能大于(填“大于”、“等于”、或“小于”)向上滑動(dòng)過(guò)程中速度達(dá)到最大時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能.

分析 弄清整個(gè)過(guò)程的功能轉(zhuǎn)化,從開(kāi)始到木箱恰好被彈回到軌道頂端過(guò)程,系統(tǒng)損失的能量為mglsinθ即m的重力勢(shì)能,全部用來(lái)克服摩擦力做功.只看開(kāi)始和最后兩個(gè)狀態(tài)彈簧彈性勢(shì)能以及M的機(jī)械能沒(méi)有改變,據(jù)此可以利用功能關(guān)系求解.

解答 解:下滑過(guò)程,設(shè)斜面長(zhǎng)度為L(zhǎng),下降過(guò)程,由能量守恒得:EP=(M+m)Lsi30°-μ(M+m)gcos30°L;返回過(guò)程有:E′P=MgLsin30°+μMgcos30°L,聯(lián)立解得:m=6M.
 物體下滑的過(guò)程中物體先加速后減速,當(dāng)彈簧的彈力與重物沿斜面向下的分力相等的時(shí)候,物體的速度最大.同理,物體向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,彈簧的彈力與重物沿斜面向下的分力相等的時(shí)候,物體的速度最大.由于下滑過(guò)程中的物體的重力大,所以下滑的過(guò)程中速度最大時(shí)彈簧的彈力大,形變量大,則彈性勢(shì)能大.
故答案為:6,大于

點(diǎn)評(píng) 本題比較全面的考查了學(xué)生對(duì)功能關(guān)系、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等的理解與應(yīng)用,在平時(shí)要加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練.

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:選擇題

9.如圖所示,物塊以一定的初速度v沿光滑水平面向右運(yùn)動(dòng),輕質(zhì)彈簧右端固定,物體壓縮彈簧一段距離后被反向彈回,則在物體與彈簧相互作用的過(guò)程中( 。
A.物塊加速度大小在不斷變化,方向也在不斷變化
B.物塊加速度大小在不斷變化,方向卻只改變一次
C.當(dāng)物塊加速度在不斷增大時(shí),速度也在不斷增大
D.當(dāng)物塊加速度在不斷減小時(shí),速度卻在不斷增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

10.如圖所示,質(zhì)量均為m的小球A和B,用輕彈簧相連,B球帶+q的電荷量,A球不帶電,兩球靜止于光滑的絕緣水平面上,A球緊靠豎直墻壁,墻壁和彈簧均絕緣.現(xiàn)沿水平方向施加向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)為E.當(dāng)B球向左球移動(dòng)距離l時(shí),又突然撤去電場(chǎng).求:
①撤去電場(chǎng)后,A球剛離開(kāi)墻壁時(shí),B球的速度;
②撤去電場(chǎng)后,彈簧伸長(zhǎng)到最長(zhǎng)時(shí)的彈性勢(shì)能.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

7.觀察“神州十號(hào)”在圓軌道上的運(yùn)動(dòng),發(fā)現(xiàn)每經(jīng)過(guò)時(shí)間2t通過(guò)的弧長(zhǎng)為l,該弧長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的圓心角為θ(弧度),如圖所示,已知引力常量為G,由此可推導(dǎo)出地球的質(zhì)量為( 。
A.$\frac{{l}^{3}}{4Gθ{t}^{2}}$B.$\frac{2{l}^{3}θ}{G{t}^{2}}$C.$\frac{l}{4Gθ{t}^{2}}$D.$\frac{2{l}^{2}}{Gθ{t}^{2}}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

14.有一星球其半徑為地球半徑的2倍,平均密度與地球相同,今把一臺(tái)在地球表面走時(shí)準(zhǔn)確的擺鐘移到該星球表面,擺鐘的秒針走一圈的實(shí)際時(shí)間變?yōu)椋ā 。?table class="qanwser">A.0.5minB.$\frac{\sqrt{2}}{2}$minC.$\sqrt{2}$minD.2min

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

4.如圖,兩根長(zhǎng)均為2L的圓柱形絕緣細(xì)管,用很短的一段內(nèi)壁光滑的彎道平滑連接成管道ABC.管道固定于豎直平面內(nèi),其中AC沿水平方向.∠BAC=∠BCA=θ.一柔軟均質(zhì)絕緣細(xì)繩置于管道AB內(nèi),細(xì)繩的右端剛好繞過(guò)細(xì)管B處連接一小球(直徑略小于管道內(nèi)徑),系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).已知繩和小球的質(zhì)量均為m、與細(xì)管的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=$\frac{1}{2}$tanθ;細(xì)繩長(zhǎng)L,小球帶電量為+q,整個(gè)系統(tǒng)置于豎直向下、場(chǎng)強(qiáng)E=$\frac{mg}{q}$的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,重力加速度為g.現(xiàn)對(duì)小球施加一沿BC管道向下的拉力.
(1)當(dāng)小球滑動(dòng)$\frac{L}{4}$時(shí),拉力大小為F.此時(shí)小球的加速度大小a;
(2)求小球從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到下滑$\frac{L}{4}$過(guò)程,系統(tǒng)改變的勢(shì)能△E;
(3)拉力至少需對(duì)小球做多少功,才能使整條細(xì)繩離開(kāi)管口C?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

11.下列說(shuō)法正確的是(  )
A.在干涉現(xiàn)象中,振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位移總比減弱點(diǎn)的位移要大
B.單擺在周期性外力作用下做受迫振動(dòng),其振動(dòng)周期與單擺的擺長(zhǎng)無(wú)關(guān)
C.火車(chē)?guó)Q笛向我們駛來(lái)時(shí),我們聽(tīng)到的笛聲頻率將比聲源發(fā)聲的頻率高
D.當(dāng)水波通過(guò)障礙物時(shí),若障礙的尺寸與波長(zhǎng)差不多,或比波長(zhǎng)大的多時(shí),將發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象
E.用兩束單色光A、B,分別在同一套裝置上做干涉實(shí)驗(yàn),若A光的條紋間距比B光的大,則說(shuō)明A光波長(zhǎng)大于B光波長(zhǎng)
F.彈簧振子從平衡位置向最大位移處運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,振子做勻減速運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

8.我國(guó)發(fā)射的“神州六號(hào)”宇宙飛船于2005年10月12日上午9:00在酒泉載人航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射升空.由長(zhǎng)征-2F運(yùn)載火箭將飛船送入近地點(diǎn)為A,遠(yuǎn)地點(diǎn)為B的橢圓軌道上,在遠(yuǎn)地點(diǎn)B實(shí)施變軌后,進(jìn)入預(yù)定圓軌道,如圖所示,在預(yù)定圓軌道上飛行n圈所用時(shí)間為t,之后返回.已知地球表面重力加速度為g,地球半徑為R,求飛船在圓軌道上的運(yùn)行速率.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.在物理學(xué)理論建立的過(guò)程中,有許多物理學(xué)家做出了杰出的貢獻(xiàn).關(guān)于物理學(xué)家和他們的貢獻(xiàn),下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.笛卡爾首先通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出萬(wàn)有引力常量
B.奧斯特最早發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象
C.安培首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)
D.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象

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