8.如圖所示,在水平地面上,一輕質(zhì)彈簧的左端固定在豎直墻壁M上,處于自然長(zhǎng)度時(shí)其另一端恰好位于一光滑斜面的底端O處.斜面上一質(zhì)量為m的小物塊A從距水平地面高h(yuǎn)處由靜止開始沿坡下滑,然后通過(guò)一很短的平滑軌道后,進(jìn)入水平地面并壓縮彈簧.已知物塊A與水平地面OM段的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,重力加速度為g,彈簧最大壓縮量為d,彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)的彈性勢(shì)能為零.求:
(1)求小物塊A滑到O點(diǎn)時(shí)的速度大小v.
(2)求彈簧被壓縮時(shí)具有的最大彈性勢(shì)能Ep
(3)若小物塊A能夠被彈回到斜面上,求其沿斜面上升的最大高度H.

分析 (1)物塊A從坡頂滑下,重力做功,根據(jù)動(dòng)能定理可求出物塊滑到O點(diǎn)時(shí)的速度大小.
(2)物塊壓縮彈簧后,物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,根據(jù)機(jī)械能守恒定律可彈性勢(shì)能.
(3)物塊滑回到O點(diǎn)時(shí)與剛滑到O點(diǎn)時(shí)速度大小相等,從坡底到坡頂,再動(dòng)能定理求解最大高度.

解答 解:(1)由動(dòng)能定理得:
$mgh=\frac{1}{2}m{v}^{2}$,
解得:
v=$\sqrt{2gh}$.
(2)在水平道上,能量守恒定律得:
$\frac{1}{2}$mv2=μmgd+EPm
則代入解得:
Epm=mgh-μmgd.
(3)設(shè)物體A能夠上升得最大高度H,
物體被彈回過(guò)程中由動(dòng)能定理得:
0-$\frac{1}{2}m{v}^{2}$=-(2μmgd+mgH),
解得:H=h-2μd.
答:(1)物塊滑到O點(diǎn)時(shí)的速度大小為$\sqrt{2gh}$.
(2)彈簧為最大壓縮量d時(shí)的彈性勢(shì)能為mgh-μmgd.
(3)物塊A被彈回到坡道上升的最大高度為h-2μd.

點(diǎn)評(píng) 本題是動(dòng)能定理與機(jī)械能守恒定律的簡(jiǎn)單運(yùn)用.對(duì)動(dòng)能定理的運(yùn)用,要選擇研究過(guò)程,分析哪些力對(duì)物體做功,進(jìn)而確定合力的功或總功.

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:填空題

18.質(zhì)量為1kg的物體自足夠高處自由落下(不計(jì)空氣阻力),g取10m/s2,在下落3s的時(shí)間內(nèi)物體下落的高度h=45m,在下落3s的時(shí)間內(nèi)重力對(duì)物體所做的功WG=450J.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

19.如圖所示,某貨場(chǎng)需將質(zhì)量為m1=200kg的貨物(可視為質(zhì)點(diǎn))從高處運(yùn)送至地面,為避免貨物與地面發(fā)生撞擊,現(xiàn)利用固定于地面的光滑的$\frac{1}{4}$圓軌道,使貨物由軌道頂端無(wú)初速滑下,軌道半徑R=2.45m.地面上緊靠軌道依次排放兩塊完全相同的木板A、B,長(zhǎng)度均為l=4.5m,質(zhì)量均為 m2=200kg,木板上表面與軌道末端相切.貨物與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1,木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.2.(設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等,取g=10m/s2
(1)求貨物到達(dá)圓軌道末端時(shí)對(duì)軌道的壓力大。
(2)若貨物滑上木板A時(shí),木板不動(dòng),而滑上木板B時(shí),木板B開始滑動(dòng),求μ1應(yīng)滿足的條件.
(3)若μ1=0.5,求貨物與木板B上表面之間摩擦產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.木塊以一定的初速度沿斜面上滑.已知斜面的傾角為θ,木塊質(zhì)量為m,木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ重力加速度為g,則木塊受到的摩擦力大小等于( 。
A.mgsinθB.μ mgC.μmgsinθD.μmgcosθ

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

3.在探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)組裝了如圖所示的裝置.

(1)該裝詈還需要做的調(diào)整是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不應(yīng)使用干電池,應(yīng)使用交流電源;實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有平衡小車的摩擦力(至少寫出兩項(xiàng));
(2)裝置調(diào)整正確后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),為了直觀地判斷出加速度a與小車質(zhì)量m的關(guān)系,應(yīng)作出a與$\frac{1}{m}$(選填“m”或“$\frac{1}{m}$”)的關(guān)系圖象;
(3)如果在砝碼盤與細(xì)繩間連接一個(gè)力傳感器測(cè)量小車受到的拉力,實(shí)驗(yàn)中是否 必須滿足砝碼盤與盤中砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量?否(選填“是”或“否”)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

13.水的摩爾質(zhì)量為1.8×10-2kg/mol,摩爾體積為1.8×10-5m3/mol,設(shè)想水分子是一個(gè)挨著一個(gè)排列的球體.現(xiàn)有容積是250mL的礦泉水一瓶.
(1)均勻?yàn)⒃诘孛嫔闲纬梢粔K單分子水膜,求該水膜面積為多大?
(2)如果水分子一個(gè)挨著一個(gè)排列成一條線,這條線能繞赤道幾圈?(已知地球赤道的周長(zhǎng)約為4×104km)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

20.一輛質(zhì)量為m的汽車拐彎,拐彎路段是半徑為R的圓弧,車速為v0,重力加速度為g,汽車轉(zhuǎn)彎時(shí),如果彎道路面是水平面時(shí):
(1)分析汽車此時(shí)的受力情況,并畫出其受力圖?
(2)判斷汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的向心力由什么力來(lái)提供?
(3)計(jì)算汽車此時(shí)所受到的摩擦力的大?
(4)若汽車速度足夠大時(shí),會(huì)出現(xiàn)什么危險(xiǎn)情況?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

17.如果牛頓推導(dǎo)的太陽(yáng)與行星間引力的表達(dá)式中,引力的大小與其距離的n次方(n≠2)成反比,各行星的周期與其軌道半徑的二次方成正比,則n的值是多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

18.掌握處理物理問(wèn)題的思想與方法是物理學(xué)習(xí)的重要部分,下列關(guān)于物理學(xué)思想與方法的說(shuō)法中不正確的是( 。
A.驗(yàn)探究牛頓第二定律中a與F、m間關(guān)系時(shí),采用的是控制變量法
B.在不需要考慮物體本身大小和形狀時(shí),用質(zhì)點(diǎn)來(lái)代替物體的方法叫假設(shè)法
C.根據(jù)速度定義式v=$\frac{△s}{△t}$,當(dāng)△t非常小時(shí),$\frac{△s}{△t}$就可以表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度,該定義應(yīng)用了極限思想方法
D.在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí),把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程劃分成很多小段,每一小段近似看作勻速直線運(yùn)動(dòng),然后把各小段的位移相加,這里采用了微元法

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同步練習(xí)冊(cè)答案