[题目]如图所示.质量M= 4 kg的滑板B静止放在光滑水平面上.滑板右端固定一根轻质弹簧.弹簧的自由端C到滑板左端的距离L =0.5 m.可视为质点的小木块A质量m = 1 kg,原来静止于滑板的左端.滑板与木块A之间的动摩擦因数=0.2.用水平恒力向左拉滑板B.F= 14 N, 作用时间t后撤去F.这时木块A恰好到达弹簧自由端C处.此后运动过程中弹簧的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，质量M= 4 kg的滑板B静止放在光滑水平面上，滑板右端固定一根轻质弹簧，弹簧的自由端C到滑板左端的距离L =0.5 m，可视为质点的小木块A质量m = 1 kg,原来静止于滑板的左端，滑板与木块A之间的动摩擦因数=0.2.用水平恒力向左拉滑板B，F= 14 N, 作用时间t后撤去F，这时木块A恰好到达弹簧自由端C处，此后运动过程中弹簧的最大压缩量为x=5cm. g取10 m/s2.求：

(1)水平恒力F的作用时间

(2)木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能；

(3)当小木块A脱离弹簧且系统达到稳定后，整个运动过程中系统所产生的热量。

【答案】（1）1s；（2）0.3J；（3）1.4J

【解析】（1）木块A和滑板B均向左做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：

根据题意有：sB-sA=L，即 aBt2 aAt2＝L
代入数据得：t=1s
（2）1秒末木块A和滑板B的速度分别为：vA=aAt=2m/s，vB=aBt=3m/s
当木块A和滑板B的速度相同时，弹簧压缩量最大，具有最大弹性势能．
根据动量守恒定律有mvA+MvB=（m+M）v
由能的转化与守恒得：

代入数据求得最大弹性是能EP=0.3J
（3）二者同速之后，设木块相对木板向左运动离开弹簧后系统又能达到共同速度v′，相对木板向左滑动距离为s，有
mvA+MvB＝(m+M)v/，解得：v=v′
由能的转化与守恒，EP=μmgs得，s=0.15m
由于x+L＞s且s＞x，故假设成立
整个过程系统产生的热量为Q=μmg（L+s+x）=1.4J

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E．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间Δt，则单摆周期

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A. a为粒子轨迹，c为粒子轨迹

B. b为粒子轨迹，c为粒子轨迹

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D. a为粒子轨迹，d为粒子轨迹

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A. 亚里士多德认为轻、重物体下落一样快

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C. 卡文迪许测定了万有引力常量

D. 牛顿提出了广义相对论

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C. 先释放悬挂纸带的夹子，再接通电源开关打出一条纸带；

D. 测量打出的纸带上某些点之间的距离；

E. 根据测量结果计算重锤下落过程减少的重力势能是否等于增加的动能。

上述步骤中操作不恰当的步骤有_______________

②已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地重力加速度为g=9.80m／s2。实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图（b）所示。纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图中给出了这三个点到O点的距离hA=70.99cm、hB=78.57cm和hC=86.59cm的值，已知所用重锤质量为0.30kg。（结果保留三位有效数字）

该同学根据以上数据，研究OB段对应的下落过程机械能是否守恒：

重力势能减少量为_________J，动能增加量为__________J

根据计算结果可得到结论：___________________________

③在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是：在重锤下落过程存在着阻力的作用。

请你根据纸带上的实验数据，估测在本次试验下落过程中重锤受到的阻力f与重锤重力G的比值：_________（结果保留两位有效数字）

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