【題目】如圖甲所示,在粗糙的水平面上,一質(zhì)量m=0.1kg可視為質(zhì)點的滑塊壓縮一輕彈簧并被鎖定,滑塊與彈簧不相連,解除鎖定前滑塊處于P處,t=0時解除鎖定計算機通過傳感器描繪出滑塊的速度時間圖象如圖乙所示,其中oab段為曲線,bc段為直線,在t1=1s時滑塊已經(jīng)在水平面上滑行s=4m的距離.在滑塊運動方向上與P相距7m的Q處有一豎直擋板,若滑塊與擋板碰撞被彈回時無能量損失,g取10m/s2,求:

(1)滑塊與水平面間動摩擦因數(shù)μ;

(2)鎖定時彈簧具有的彈性勢能Ep

(3)滑塊停下時與擋板的距離.

【答案】(1)滑塊與地面的動摩擦因數(shù)為0.2;

(2)鎖定時彈簧具有的彈性勢能是1.6J;

(3)滑塊停下時與擋板的距離是1m.

【解析】

試題1.從速度時間﹣﹣圖象得到滑塊脫離彈簧后減速滑行時的加速度,然后根據(jù)牛頓第二定律列式求解動摩擦因數(shù);

2.對全過程運用動能定理,求出彈簧彈力做的功,從而得出彈性勢能的最大值.

3.合力為零時,即加速度為零時速度最大,根據(jù)平衡方程求得彈簧的形變量,從而求得前進(jìn)的距離.

解:(1)從圖象可知,滑塊脫離彈簧后的加速度為:

m/s2

由牛頓第二定律有:﹣μmg=﹣ma1

得:μ=0.2

(2)t1=1s時滑塊已經(jīng)在水平面上滑行s=4m的距離;設(shè)彈簧對滑塊做功為W,由動能定理知:

W﹣μmgs=m

代入數(shù)據(jù)得:W=1.6J

由圖可知此時彈簧已經(jīng)恢復(fù)原長,彈性勢能已經(jīng)全部釋放,所以 彈性勢能Ep:EP=W=1.6J

(3)彈簧在恢復(fù)原長后只有摩擦力做功,由動能定理得:

代入數(shù)據(jù)得:x=4m

所以滑塊停下時與擋板的距離為:

s=4m+4m﹣7m=1m

答:(1)滑塊與地面的動摩擦因數(shù)為0.2;

(2)鎖定時彈簧具有的彈性勢能是1.6J;

(3)滑塊停下時與擋板的距離是1m.

練習(xí)冊系列答案
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【題目】如圖所示,一個電阻值為R、匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路.線圈的半徑為r1.在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖(b)所示.圖線與橫、縱軸的交點坐標(biāo)分別為t0B0.導(dǎo)線的電阻不計.在0t1時間內(nèi),下列說法正確的是( )

A. R1中電流的方向由ab通過R1

B. 電流的大小為

C. 線圈兩端的電壓大小為

D. 通過電阻R1的電荷量

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【題目】關(guān)于電場強度和磁感應(yīng)強度,下列說法中正確的是 ( )

A. 電場強度的定義式E =適用于任何靜電場

B. 電場中某點電場強度的方向與在該點的帶正電的檢驗電荷所受電場力的方向相同

C. 磁感應(yīng)強度公式B=說明磁感應(yīng)強度B與放入磁場中的通電導(dǎo)線所受安培力F成正比,與通電導(dǎo)線中的電流I和導(dǎo)線長度L的乘積成反比

D. 磁感應(yīng)強度公式B=說明磁感應(yīng)強度的方向與放入磁場中的通電直導(dǎo)線所受安培力的方向相同

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【題目】如圖所示,實線表示電場線,虛線表示帶電粒子只在電場力作用下由ab的運動軌跡,可以判定(  )

A. 粒子在a點的速度大于在b點的速度

B. 粒子在a點的加速度大于在b點的加速度

C. 粒子一定帶正電荷

D. 粒子在a點的電勢能大于在b點的電勢能

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【題目】如圖所示,用絕緣細(xì)線拴一帶負(fù)電小球,在豎直平面內(nèi)做圓周運動,勻強電場方向豎直向下,則(  )

A. 當(dāng)小球運動到最高點a時,線的張力一定最小

B. 當(dāng)小球運動到最低點b時,小球的速度一定最大

C. 當(dāng)小球運動到最高點a時,小球的電勢能最小

D. 小球在運動過程中機械能不守恒

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【題目】如圖所示,從熾熱的金屬絲漂出的電子(速度可視為零),經(jīng)加速電場加速后從兩極板中間垂直射入偏轉(zhuǎn)電場。在滿足電子能射出偏轉(zhuǎn)電場的條件下,下述四種情況中,一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角變大的是( )

A. 僅增大加速電場的電壓

B. 僅減小偏轉(zhuǎn)電場兩極板間的距離

C. 僅增大偏轉(zhuǎn)電場兩極板間的電壓

D. 僅減小偏轉(zhuǎn)電場兩極板間的電壓

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【題目】如圖所示,電場中的一簇電場線關(guān)于y軸對稱分布,O點是坐標(biāo)原點,M、N、P、Q是以O為圓心的圓周上的四個點,其中M、Ny軸上,Q點在x軸上,下列說法正確的是

A. P點場強等于Q點場強

B. P點電勢等于Q點電勢

C. 負(fù)電荷在N點的電勢能大于在M點的電勢能

D. 正電荷從N0過程中電場力做的功大于從OM過程中電場力做的功

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【題目】如圖,質(zhì)量為、長為的直導(dǎo)線用兩絕緣細(xì)線懸掛于,并處于勻強磁場中。當(dāng)導(dǎo)線中通以沿正方向的電流,且導(dǎo)線保持靜止時,懸線與豎直方向夾角為。則磁感應(yīng)強度方向和大小可能為

A. 正向, B. 正向,

C. 負(fù)向, D. 沿懸線向上,

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【題目】如圖所示,從傾角為θ的斜面上的M點水平拋出一個小球,小球的初速度為Vo,最后小球落在斜面上的N點,則 ( )

A. 可求從N之間的距離

B. 可求小球落到N點時速度的大小和方向

C. 可求小球到達(dá)N點時的動能

D. 可以斷定,當(dāng)小球速度方向與斜面平行時,小球與斜面間的距離最大

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