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如图所示,在同一竖直平面内,一轻质弹簧一端固定,另一自由端恰好与水平线AB平齐,静止放于倾角为60°的光滑斜面上。一长为L=10cm的轻质细绳一端固定在O点,另一端系一质量为m=1 kg的小球,将细绳拉至水平,使小球在位置C由静止释放,小球到达最低点D时,细绳刚好被拉断。之后小球在运动过程中恰好沿斜面方向将劲度系数为k=100N/m的弹簧压缩,已知弹簧的弹性势能EP与弹簧的劲度系数k及弹簧的形变量x的关系式为g=10 m/s2,求:

(1) 当弹簧的形变量为x=9cm时小球的加速度大小;

(2) D点到水平线AB的高度h

(3) 在小球的运动过程中,小球的动能最大值。


(1)当弹簧的形变量为x=9cm时,对小球受力分析,根据牛顿第二定律有      .......(2分)

  代入数值可得小球的加速度 .......(1分)

(2)小球有水平面摆到竖直位置过程

.......(2分)

绳子断了之后,小球作平抛运动,到达斜面时的速度刚好与斜面相切

.......(2分)

竖直方向的速度.......(2分)

联立解得D点到水平线AB的高度h=0.30m.......(1分)

(3)小球在运动中在斜面上且所受力为零时动能最大

.......(2分)

   可解得       .......(1分)

小球由水平位置运动到加速度为零的过程中

.......(2分)

代入数值联立可得,小球动能的最大值为.......(2分)


练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:


从同一高度自由下落的玻璃杯,掉在水泥地上易碎,掉在软泥地上不易碎,这是因为    (  )

 A 掉在水泥地上,玻璃杯的动量大.

 B 掉在水泥地上,玻璃杯的动量变化大.

 C 掉在水泥地上,玻璃杯受到的冲量大,且与水泥地的作用时间短,因而受到水泥地的作用力大.

 D 掉在水泥地上玻璃杯受到的冲量和掉在软泥地上一样大,但与水泥地的作用时间短,因而受到的水泥地的作用力大.

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示是街头变压器给用户供电的示意图.变压器的输入电压是市电网的电压,不会有很大的波动,输出电压通过输电线输送给用户.输电线的电阻用R0表示,变阻器R表示用户用电器的总电阻,当滑动变阻器触头P向下移动时,下列说法不正确的是 (  )

A.相当于在增加用电器的数目

B.A1表的示数随A2表的示数的增大而增大

C.V1表的示数随V2表的示数的增大而增大

D.变压器的输入功率增大

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科目:高中物理 来源: 题型:


为了实现人类登陆火星的梦想,我国宇航员王跃与俄罗斯宇航员一起进行“模拟登火星”实验活动。已知火星半径是地球半径的,质量是地球质量的,自转周期也基本相同。地球表面重力加速度是g忽略自转影响。

(1)若在地球上某一高度处由静止自由下落一物体,落到地面所需的时间为T,那么在火星上相同的高度处发生相同的情景,物体下落的时间是多少?

(2)火星第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的多少倍?

(3)火星的密度是地球的多少倍?

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接,另一端与物体A相连,物体A静止于光滑水平桌面上,右端接一细线,细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连。开始时用手托住B,让细线恰好伸直,然后由静止释放B,直至B获得最大速度。下列有关该过程的分析正确的是

A.B物体的机械能一直减小

B.B物体的动能增加量等于B物体重力势能的减少量

C.B物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量

D.细线拉力对A做的功等于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,小物体A沿高为h、倾角为θ的光滑斜面以初速度v0从顶端滑到底端,而相同的物体B以同样大小的初速度从同等高度处竖直上抛,则(     )

A.两物体落地时速度相同

B.从开始至落地,重力对它们做功相同

C.两物体落地时重力的瞬时功率一定相同

D.从开始运动至落地过程中,重力对它们做功的平均功率一定相同

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科目:高中物理 来源: 题型:


水平地面上有一木箱,木箱与地面之间的动摩擦因数为μ(0<μ<1).现对木箱施加一拉力F,使木箱做匀速直线运动.设F的方向与水平面夹角为θ,如图,在θ从90°逐渐减小到0的过程中,木箱的速度保持不变,则(  )

A.F先减小后增大                          B.F一直增大

C.F的功率减小                             D.F的功率增大

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图为某磁场中的磁感线.则 (     ) 

A.a、b两处磁感应强度大小不等,Ba<Bb

B.a、b两处磁感应强度大小不等,Ba>Bb

C.同一小段通电导线放在a处时受的磁场力一定比b处时大

D.同一小段通电导线放在a处时受的磁场力可能比b处时小

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,MN是匀强电场中的两个等势面,相距为d,电势差为U,一质量为m(不计重力)、电荷量为-q的粒子,以速度v0通过等势面M射入两等势面之间,则该粒子穿过等势面N的速度应是                                             

A.                          B.v0

C.                       D.

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