3.如圖所示,將一輕彈簧 固定在傾角為30°的斜面底端,現(xiàn)用一質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮鎖定在A點,解除鎖定后,物體將沿斜面上滑,能到達的最高點B距A點的豎直高度為h.已知物體離開彈簧后沿斜面向上運動的加速度大小等于重力加速度g,求:

(1)彈簧的最大彈性勢能
(2)物體從A點運動到靜止系統(tǒng)損失機械能.

分析 (1)物體離開彈簧后沿斜面向上運動的加速度大小等于重力加速度g,可得知斜面不光滑,物體將受到沿斜面向下的摩擦力,且摩擦力大小為重力的一半;物體動能最大時,加速度為零;系統(tǒng)彈性勢能最大時,彈簧壓縮量最大.根據(jù)牛頓第二定律求出物體所受的摩擦力大小根據(jù)功能關(guān)系和動能定理求彈簧的最大彈性勢能.
(2)由功能原理求系統(tǒng)損失的機械能.

解答 解:(1)設(shè)物體所受的摩擦力大小為f.彈簧的最大彈性勢能為Ep,物體的最大動能為Ek.由幾何知識可得,物體上滑的最大距離為2h,由能量守恒定律得:
Ep=f•2h+mgh
根據(jù)牛頓第二定律得:f+mgsin30°=ma=mg,
得:f=0.5mg
聯(lián)立得:Ep=2mgh
(2)根據(jù)功能原理可知,物體克服摩擦力做的功等于物體從A點運動到B點的過程中系統(tǒng)損失的機械能,即為:
△E=Wf=f•2h=mgh
答:(1)彈簧的最大彈性勢能是2mgh.
(2)物體從A點運動到靜止系統(tǒng)損失機械能是mgh.

點評 該題解答的關(guān)鍵是挖掘“物體離開彈簧后沿斜面向上運動的加速度大小等于重力加速度g”的隱含信息,從而判斷出所受摩擦力的大。治銮宄芰渴侨绾无D(zhuǎn)化的.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.如圖1所示,用交流電源給一盞燈泡供電,燈泡兩端的電壓變化規(guī)律如圖2所示,則電壓表的讀數(shù)為( 。
A.$\sqrt{2}$U0B.$\frac{3}{2}$U0C.$\frac{3\sqrt{2}}{4}$U0D.$\frac{\sqrt{10}}{2}$U0

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.下列說法不正確的是( 。
A.一切物體都有內(nèi)能
B.提高熱機效率的途徑之一是設(shè)法利用廢氣的能量
C.燃料燃燒時把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
D.自由電子定向移動方向和電流方向相反

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.據(jù)報道,我國中繼衛(wèi)星“天鏈一號01星”于2008年4月25日在西昌發(fā)射中心發(fā)射升空,經(jīng)過4次變軌控制后,于5月1日成功定點在東經(jīng)77°赤道上空的同步軌道.關(guān)于成功定點后的“天鏈一號01星”,下列說法正確的是( 。
A.運行速度大于7.9 km/s小于11.2 km/s
B.離地面高度一定,相對地面靜止
C.繞地球運行的角速度比月球繞地球運行的角速度大
D.向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.如圖所示,a是地球赤道上隨地球一起轉(zhuǎn)動的物體,b、c、d是人造地球衛(wèi)星,b在近地軌道上正常運動,c是地球同步衛(wèi)星,d是高空探測衛(wèi)星,則有( 。
A.a的向心加速度等于重力加速度gB.在相同時間內(nèi)b轉(zhuǎn)過的弧長最長
C.c在4h內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是$\frac{π}{6}$D.d的運動周期有可能是24h

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.關(guān)于矢量和標量,下列說法正確的是( 。
A.標量只有正值,矢量可以取負值B.矢量是既有大小又有方向的物理量
C.位移5m比-5m大D.-5℃比5℃的溫度低

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.一物體沿光滑斜面由靜止開始勻加速下滑.當下滑距離為L時,物體速度為V;當物體的速度是$\frac{V}{3}$時,它沿斜面下滑的距離是( 。
A.$\frac{L}{3}$B.$\frac{L}{9}$C.$\frac{3L}{4}$D.$\frac{\sqrt{2}L}{2}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.下列說法正確的是(  )
A.研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)一周時間內(nèi),地球上不同區(qū)域的晝夜長短的變化,地球可視為質(zhì)點
B.研究高臺跳水運動員的技術(shù)特征,運動員可視為質(zhì)點
C.研究“嫦娥五號”的探月再返回過程中所需的總時間,“嫦娥五號”可視為質(zhì)點
D.研究觀察月食現(xiàn)象時,月球可視為質(zhì)點

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

8.如圖所示是一玻璃球體,其半徑為R,O為球心,AB為直徑.M點是玻璃球的最高點,來自B點的光線BD從D點射出,出射光線平行于AB,已知∠ABD=30°,光在真空中的傳播速度為c,求:
(1)該玻璃球體的折射率為多少?
(2)光線從B到D需要多長時間?

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