如圖所示，在同一豎直平面內(nèi)，一輕質(zhì)彈簧一端固定，另一自由端恰好與水平線AB平齊，靜止放于傾角為60°的光滑斜面上。一長為L＝10cm的輕質(zhì)細繩一端固定在O點，另一端系一質(zhì)量為m＝1 kg的小球，將細繩拉至水平，使小球在位置C由靜止釋放，小球到達最低點D時，細繩剛好被拉斷。之后小球在運動過程中恰好沿斜面方向?qū)哦认禂?shù)為k=100N/m的彈簧壓縮，已知彈簧的彈性勢能EP與彈簧的勁度系數(shù)k及彈簧的形變量x的關(guān)系式為。g＝10 m/s2，求：

(1) 當彈簧的形變量為x=9cm時小球的加速度大�。�

(2) D點到水平線AB的高度h；

(3) 在小球的運動過程中，小球的動能最大值。

 

（1）（2）0.30m；（3）4.375J

【解析】

試題分析：

（1）當彈簧的形變量為x=9cm時，對小球受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有

代入數(shù)值可得小球的加速度

小球有水平面擺到豎直位置過程

繩子斷了之后，小球作平拋運動，到達斜面時的速度剛好與斜面相切

豎直方向的速度

聯(lián)立解得D點到水平線AB的高度 h=0.30m

小球在運動中在斜面上且所受力為零時動能最大，可解得

小球由水平位置運動到加速度為零的過程中

代入數(shù)值聯(lián)立可得，小球動能的最大值為

考點：牛頓第二定律；動能定理的應(yīng)用；平拋物體的運動.

 

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：2015屆廣東揭陽一中、潮州金山中學、廣大附中高三上期中理物理卷（解析版） 題型：計算題

如圖所示，半徑為r=0.4m的1/4圓形光滑軌道AB固定于豎直平面內(nèi)，軌道與粗糙的水平地面相切于B點，CDE為固定于豎直平面內(nèi)的一段內(nèi)壁光滑的中空方形細管，DE段被彎成以O(shè)為圓心、半徑R=0.2m的一小段圓弧，管的C端彎成與地面平滑相接，O點位于地面，OE連線豎直．可視為質(zhì)點的物塊b，從A點由靜止開始沿軌道下滑，經(jīng)地面進入細管（b橫截面略小于管中空部分的橫截面），b滑到E點時受到細管下壁的支持力大小等于所受重力的1/2．已知物塊b的質(zhì)量m = 0.4kg，g取10m/s2．

（1）求物塊b滑過E點時的速度大小vE．

（2）求物塊b滑過地面BC過程中克服摩擦力做的功Wf．

（3）若將物塊b靜止放在B點，讓另一可視為質(zhì)點的物塊a，從A點由靜止開始沿軌道下滑，滑到B點時與b發(fā)生彈性正碰，已知a的質(zhì)量M≥m，求物塊b滑過E點后在地面的首次落點到O點的距離范圍．

 

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科目：高中物理 來源：2015屆山東青島經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)第一中學高三10月檢測物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，一足夠長的木板靜止在光滑水平面上，一物塊靜止在木板上，木板和物塊間有摩擦．現(xiàn)用水平力向右拉木板，當物塊相對木板滑動了一段距離但仍有相對運動時，撤掉拉力，此后木板和物塊相對于水平面的運動情況為( )

A．物塊先向左運動，再向右運動

B．物塊向右運動，速度逐漸增大，直到做勻速運動

C．木板向右運動，速度逐漸變小，直到做勻速運動

D．木板和物塊的速度都逐漸變小，直到為零

 

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科目：高中物理 來源：2015屆山東省濟南市高三10月階段性考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖甲所示，傾角為30°的足夠長的光滑斜面上，有一質(zhì)量m＝0.8 kg的物體受到平行斜面向上的力F作用，其大小F隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，t＝0時刻物體的速度為零，重力加速度g＝10 m/s2.下列說法中正確的是 （ ）

A．0～1 s時間內(nèi)物體的加速度最大

B．第2 s末物體的速度不為零

C．2～3 s時間內(nèi)物體向下做勻加速直線運動

D．第3 s末物體回到了原來的出發(fā)點

 

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科目：高中物理 來源：2015屆山東省濟南市高三10月階段性考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

在如圖所示裝置中，兩物體質(zhì)量分別為m1、m2，懸點a、b間的距離遠大于滑輪的直徑，不計一切摩擦，整個裝置處于靜止狀態(tài)。由圖可知（ ）

A．α一定等于β B．m1一定大于m2

C．m1一定小于2m2 D．m1可能大于2m2

 

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科目：高中物理 來源：2015屆山東省文登市高三上學期第一次考試（11月）物理試卷B卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，輕質(zhì)彈簧的一端與固定的豎直板P拴接，另一端與物體A相連，物體A靜止于光滑水平桌面上，右端接一細線，細線繞過光滑的定滑輪與物體B相連。開始時用手托住B，讓細線恰好伸直，然后由靜止釋放B，直至B獲得最大速度。下列有關(guān)該過程的分析正確的是

A．B物體的機械能一直減小

B．B物體的動能增加量等于B物體重力勢能的減少量

C．B物體機械能的減少量等于彈簧的彈性勢能的增加量

D．細線拉力對A做的功等于A物體與彈簧所組成的系統(tǒng)機械能的增加量

 

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科目：高中物理 來源：2015屆山東省高三上學期10月月考物理試卷（解析版） 題型：計算題

（16分）水平地面上有一質(zhì)量為的木塊，放在與墻的距離為的位置�，F(xiàn)用大小為的水平推力推木塊，使木塊由靜止開始運動，經(jīng)過的時間到達墻邊。

（1）求木塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)；

（2）若仍用大小為的水平力推，為使木塊能到達墻邊，推力作用的最短時間為多少？

（3）若仍用大小為的力作用，使木塊用最短時間到達墻邊，則所用時間又為多少？

 

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科目：高中物理 來源：2015屆山東省平度市高三第一學段學分認定考試物理試卷（解析版） 題型：計算題

如圖甲，在水平地面上固定一傾角為θ的動摩擦因數(shù)為μ斜面，一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端，彈簧處于自然狀態(tài)。一質(zhì)量為m的滑塊從距離彈簧上端為s0處由靜止釋放，設(shè)滑塊與彈簧接觸過程中沒有機械能損失，彈簧始終處在彈性限度內(nèi)（不計空氣阻力，重力加速度大小為g）。

（1）求滑塊與彈簧上端接觸瞬間的動能。

（2）若滑塊在沿斜面向下運動的整個過程中最大速度大小為vm，求此時彈簧所具有的彈性勢能。

（3）從滑塊靜止釋放瞬間開始計時，請在乙圖中定性畫出滑塊在沿斜面向下運動的整個過程中速度與時間的關(guān)系圖象。圖中橫坐標軸上的t1、t2及t3分別表示滑塊第一次與彈簧上端接觸、第一次速度達到最大值及第一次速度減為零的時刻，縱坐標軸上的v1為滑塊在t1時刻的速度大小，vm是題中所指的物理量。（本問不要求寫出計算過程

 

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科目：高中物理 來源：2015屆山東省乳山市高三11月第三次自主練習物理試卷（解析版） 題型：計算題

游樂園的小型“摩天輪”上對稱站著質(zhì)量均為m的8位同學，如圖所示，“摩天輪”在豎直平面內(nèi)逆時針勻速轉(zhuǎn)動，若某時刻轉(zhuǎn)到頂點a上的甲同學讓一小重物做自由落體運動，并立即通知下面的同學接住，結(jié)果重物掉落時正處在c處（如圖）的乙同學恰好在第一次到達最低點b處接到，己知“摩天輪”半徑為R，重力加速度為g，（不計人和吊籃的大小及重物的質(zhì)量）．問：

（1）接住前重物下落運動的時間t=？

（2）人和吊籃隨“摩天輪”運動的線速度大小v=？

（3）乙同學在最低點處對地板的壓力FN=？

 

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