一輕彈簧的自然長度為L0，受力作用時的實際長度為L，形變量為x，x＝|L－L0|．有一彈簧振子如圖所示，放在光滑的水平面上，彈簧處于自然長度時M靜止在O位置，一質量為m＝20 g的子彈，以一定的初速度v0水平射入質量為M＝1.98 kg的物塊中，并留在其中一起壓縮彈簧，且射入過程時間很短．振子在振動的整個過程中，彈簧的彈性勢能隨彈簧的形變量變化的關系如圖所示(g取10 m/s2)．請問：

(1)根據(jù)圖線可以看出，M被子彈擊中后將在O點附近振動，振幅為多大？

(2)子彈的初速度v0為多大？

(3)當M運動到O點左邊離O點2 cm的A點處時，速度v1多大？

(4)現(xiàn)若水平面粗糙，上述子彈擊中M后同樣從O點運動到A點時，振子的速度變?yōu)?I>v2＝1 m/s，則M從開始運動到第一次運動到A點的過程中，地面的摩擦力對M做了多少功？

答案：
解析：

　　(12分)(1)由圖可知，振幅為4 cm　(3分)

　　(2)子彈打入物塊的瞬間，二者組成的系統(tǒng)動量守恒

　　

　　二者一起壓縮彈簧，三者系統(tǒng)機械能守恒

　　

　　根據(jù)圖象可知，系統(tǒng)最大的彈性勢能是4J，代入數(shù)據(jù)得　(3分)

　　(3)由機械能守恒得

　　從圖象可知，M運動到O點左側離O點2cm的A點時，

　　聯(lián)立解得　(3分)

　　(4)根據(jù)功能關系，設摩擦生熱為Q，則

　　

　　　(3分)


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?聊城模擬）某同學在做“探究彈力和彈簧伸長的關系”的實驗時，將一輕彈簧豎直懸掛并讓其自然下垂，測出其自然長度；然后在其下部施加外力F，測出彈簧的總長度L，改變外力F的大小，測出幾組數(shù)據(jù)，作出外力F與彈簧總長度L的關系圖線如圖所示．（實驗過程是在彈簧的彈性限度內進行的）由圖可知該彈簧的自然長度為
10
10
cm；該彈簧的勁度系數(shù)為
50
50
N/m．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）某同學在做研究彈簧的形變與外力的關系實驗時，將一輕彈簧豎直懸掛讓其自然下垂，測出其自然長度；然后在其下部施加外力F，測出彈簧的總長度L，改變外力F的大小，測出幾組數(shù)據(jù)，作出外力F與彈簧總長度L的關系圖線如圖所示．（實驗過程是在彈簧的彈性限度內進行的）由圖可知該彈簧的自然長度為
10
10
cm；該彈簧的勁度系數(shù)為
50
50
N/m．
（2）如圖所示，質量M=2
3
kg的木塊A套在水平桿上，并用輕繩將木塊A與質量m=
3
kg的小球B相連．今用跟水平方向成α=30°角的力F=10
3
N，拉著B帶動A一起向右勻速運動，運動中A、B相對位置保持不變，取g=10m/s2．求：
（1）運動過程中輕繩與水平方向夾角θ；
（2）A與水平桿間的動摩擦因數(shù)μ．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）在研究小車勻變速運動規(guī)律時，某同學根據(jù)所學知識設計了如下實驗步驟：
A．把打點計時器固定在斜面上，連接好電路；
B．把小車停放靠近打點計時器，接通電源后放開小車；
C．換上紙帶，重復三次，選擇一條較理想的紙帶；
D．把紙帶穿過打點計時器，并把它的一端固定在小車車尾；
E．斷開電源，取下紙帶．
合理的實驗順序應為
ADBEC
ADBEC
．
（2）若圖1是該實驗得到的一條紙帶，從O點開始每5個計時點取一個記數(shù)點，依照打點的先后順序依次編為1、2、3、4、5、6，測得s1=1.28cm，S2=2.06cm，s3=2.84cm，s4=3.62cm，s5=4.40cm，s6=5.18cm．

①相鄰兩記數(shù)點間的時間間隔為
0.1
0.1
s．
②物體的加速度大小a=
0.78
0.78
m/s2
③打點計時器打下記數(shù)點3時，物體的速度大小V3=
0.323
0.323
m/s．
（3）某同學在做研究彈簧的形變與外力的關系實驗時，將一輕彈簧豎直懸掛讓其自然下垂，測出其自然長度；然后在其下部施加外力F，測出彈簧的總長度L，改變外力F的大小，測出幾組數(shù)據(jù)，作出外力F與彈簧總長度L的關系圖線如圖2所示．（實驗過程是在彈簧的彈性限度內進行的）由圖可知該彈簧的自然長度為
10
10
cm；該彈簧的勁度系數(shù)為
50
50
 N/m．

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科目：高中物理 來源： 題型：

一輕彈簧的自然長度為L0，受力作用時的實際長度為L，形變量為x，x=|L-L0|．有一彈簧振子如圖1所示，放在光滑的水平面上，彈簧處于自然長度時M靜止在O位置，一質量為m=20g的子彈，以一定的初速度v0水平射入質量為 M=1.98kg的物塊中，并留在其中一起壓縮彈簧，且射入過程時間很短．振子在振動的整個過程中，彈簧的彈性勢能隨彈簧的形變量變化的關系如圖2所示（g取l0m/s2）．請問：
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（1）根據(jù)圖線可以看出，M被子彈擊中后將在O點附近振動，振幅為多大？
（2）子彈的初速度v0為多大？
（3）當M運動到O點左邊離O點2cm的A點處時，速度v1多大？
（4）現(xiàn)若水平面粗糙，上述子彈擊中M后同樣從O點運動到A點時，振子的速度變?yōu)関2=1m/s，則M從開始運動到第一次運動到A點的過程中，地面的摩擦力對M做了多少功？

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