(2007?南通模擬)如圖所示,水平面上的輕彈簧一端與物體相連,另一端固定在墻上P點,已知物體的質(zhì)量為m=2.0kg,物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,彈簧的勁度系數(shù)k=200N/m.現(xiàn)用力F拉物體,使彈簧從處于自然狀態(tài)的O點由靜止開始向左移動10cm,這時彈簧具有彈性勢能EP=1.0J,物體處于靜止狀態(tài).若取g=10m/s2,則撤去外力F后( 。
分析:在物體運動到O點的過程中運用動能定理判斷出O點的速度不為零,彈簧將被壓縮,根據(jù)能量守恒可以判斷物體向右滑動距離的最大值,當加速度等于零時,速度最大,此時彈簧彈力等于摩擦力,當物體到達最右端時動能為零,彈簧處于壓縮狀態(tài),彈性勢能不為零,所以系統(tǒng)機械能不為零.
解答:解:A、當物體至O點時,由動能定理得:Ep-μmg×0.1=
1
2
mv2
可知,物體至O點的速度不為零,將繼續(xù)向右壓縮彈簧,由能量守恒可得,Ep=μmgx′+Ep′,因Ep′>0,所以解得x′<12.5 cm,故A錯誤,B正確.
C、當物體向右運動至O點過程中,彈簧的彈力向右.由牛頓第二定律可知,kx-μmg=ma(x為彈簧的伸長量),當a=0時,物體速度最大,此時kx=μmg,彈簧仍處于伸長狀態(tài),故C錯誤.
D、物體到達最右端時,動能為零,但彈簧有彈性勢能,故系統(tǒng)的機械能不為零,D正確.
故選BD
點評:本題要求同學們能正確對物體進行受力分析,清楚物體的運動情況,知道當加速度等于零時,物體速度最大,由于有滑動摩擦力作用,系統(tǒng)的機械能不守恒,但能量守恒,難度適中.
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(2007?南通模擬)如圖甲所示,質(zhì)量為m=1kg的物體置于傾角為θ=37°的固定斜面上,對物體施以平行于斜面向上的拉力F,t1=1s時撤去拉力,物體運動的部分v-t圖象如圖乙(sin37°=0.6,cos37°=0.8)試求:
(1)拉力F的平均功率;
(2)t=4s時物體的速度v.

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12
kx2
,其中彈簧的勁度系數(shù)k=1000N/m,x為彈簧形變量,g=10m/s2,求:
(1)當彈簧恢復原長時,物塊B的速度大。
(2)物塊A剛離開擋板時,物塊B的動能.

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(1)運動員從B點水平飛出時的速度大;
(2)運動員從A點到B點的過程中克服摩擦力做的功.

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(2007?南通模擬)如圖所示,輕繩兩端分別與A、C兩物體相連接,mA=1kg,mB=2kg,mC=3kg,物體A、B、C及C與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.1,輕繩與滑輪間的摩擦可忽略不計,若要用力將C物拉動,則作用在C物上水平向左的拉力最小為(取g=10m/s2)(  )

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(2007?南通模擬)為了安全,在公路上行駛的汽車之間應保持必要的距離.我國公安部門規(guī)定:高速公路上行駛汽車的安全距離為200m,汽車行駛的最高速度為120km/h.請你根據(jù)下面提供的資料,通過計算來說明安全距離為200m的理論依據(jù).
資料一:駕駛員的反應時間:0.3s-0.6s之間
資料二:各種路面與輪胎之間的動摩擦因數(shù):
路面 動摩擦因數(shù)
干瀝青與混凝土路面 0.7-0.8
干碎石路面 0.6-0.7
濕瀝青與混凝土路面 0.32-0.4
(1)在計算中駕駛員的反應時間應該取多少?為什么?
(2)在計算中路面與輪胎之間的動摩擦因數(shù)應該取多少?為什么?
(3)通過你的計算來說明200m為必要的安全距離.

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