如圖7-7-14所示,把質(zhì)量為0.2 kg的小球放在豎直站立的彈簧上,并把球往下按至A的位置,如圖甲所示,迅速松手后,彈簧把球彈起,球升至最高位置C(圖丙),途中經(jīng)過(guò)位置B時(shí)彈簧正好處于自由狀態(tài)(圖乙).已知B、A的高度差為0.1 m,C、B的高度差為0.2 m,彈簧的質(zhì)量和空氣的阻力均可忽略.

圖7-7-14
(1)說(shuō)出由狀態(tài)甲至狀態(tài)丙的能量轉(zhuǎn)化情況,狀態(tài)甲中彈簧的彈性勢(shì)能是多少?
(2)說(shuō)出由狀態(tài)乙至狀態(tài)丙的能量轉(zhuǎn)化情況,狀態(tài)乙中小球的動(dòng)能是多少?
(1)0.6 J  (2)0.4 J
(1)由狀態(tài)甲至狀態(tài)丙的過(guò)程中,系統(tǒng)的彈性勢(shì)能逐漸減少,動(dòng)能和重力勢(shì)能逐漸增大,當(dāng)彈簧對(duì)小球向上的彈力大小與重力大小相等時(shí),物體的動(dòng)能達(dá)到最大.之后,彈性勢(shì)能和動(dòng)能逐漸減少,重力勢(shì)能逐漸增加,當(dāng)彈簧恢復(fù)到自然長(zhǎng)度時(shí),彈性勢(shì)能為零.之后,重力勢(shì)能仍逐漸增加,動(dòng)能逐漸減少,到達(dá)C點(diǎn)時(shí),動(dòng)能減少到零,重力勢(shì)能達(dá)到最大.
小球重力勢(shì)能的增加ΔEp=mghAC="0.2×10×0.3" J="0.6" J,所以狀態(tài)甲時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能Ep′=ΔEp="0.6" J.
(2)小球從狀態(tài)乙到狀態(tài)丙的過(guò)程中,動(dòng)能逐漸減少,重力勢(shì)能逐漸增加.小球在狀態(tài)乙時(shí)的動(dòng)能等于小球從B至C的過(guò)程中重力勢(shì)能的增加,即EkB=mghCB="0.2×10×0.2" J="0.4" J.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(20分)
如圖15所示,固定在上、下兩層水平面上的平行金屬導(dǎo)軌、、間距都是,二者之間固定有兩組豎直半圓形軌道,兩軌道間距也均為,且的豎直高度均為4R,兩組半圓形軌道的半徑均為R。軌道的端、端的對(duì)接狹縫寬度可忽略不計(jì),圖中的虛線為絕緣材料制成的固定支架,能使導(dǎo)軌系統(tǒng)位置固定。將一質(zhì)量為的金屬桿沿垂直導(dǎo)軌方向放在下層導(dǎo)軌的最左端位置,金屬桿在與水平成角斜向上的恒力作用下沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直,且接觸良好。當(dāng)金屬桿通過(guò)4R的距離運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)軌末端位置時(shí)其速度大小。金屬桿和導(dǎo)軌的電阻、金屬桿在半圓軌道和上層水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的摩擦阻力,以及整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受空氣阻力均可忽略不計(jì)。
(1)已知金屬桿與下層導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,求金屬桿所受恒力F的大小;
(2)金屬桿運(yùn)動(dòng)到位置時(shí)撤去恒力F,金屬桿將無(wú)碰撞地水平進(jìn)入第一組半圓軌道,又在對(duì)接狹縫處無(wú)碰撞地水平進(jìn)入第二組半圓形軌道的內(nèi)側(cè),求金屬桿運(yùn)動(dòng)到半圓軌道的最高位置時(shí),它對(duì)軌道作用力的大小;
(3)若上層水平導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),其右端連接的定值電阻阻值為,導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。金屬桿由第二組半圓軌道的最高位置處,無(wú)碰撞地水平進(jìn)入上層導(dǎo)軌后,能沿上層導(dǎo)軌滑行。求金屬桿在上層導(dǎo)軌上滑行的最大距離。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

(19分)題圖中有一個(gè)豎直固定在地面的透氣圓筒,筒中有一勁度為k的輕彈簧,其下端固定,上端連接一質(zhì)量為m的薄滑塊,圓筒內(nèi)壁涂有一層新型智能材料——ER流體,它對(duì)滑塊的阻力可調(diào)。起初,滑塊靜止,ER流體對(duì)其阻力為0,彈簧的長(zhǎng)度為L,現(xiàn)有一質(zhì)量也為m的物體從距地面2L處自由落下,與滑塊碰撞后粘在一起向下運(yùn)動(dòng)。為保證滑塊做勻減速運(yùn)動(dòng),且下移距離為時(shí)速度減為0,ER流體對(duì)滑塊的阻力須隨滑塊下移而變.試求(忽略空氣阻力):

(1)下落物體與滑塊碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能;
(2)滑塊向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度的大。
(3)滑塊下移距離d時(shí)ER流體對(duì)滑塊阻力的大小。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖7-7-7所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)1的橡皮條與長(zhǎng)為L(zhǎng)2的繩子一端固定于O點(diǎn),橡皮條另一端系一A球,繩子另一端系一B球,兩球質(zhì)量相等.現(xiàn)將橡皮條和繩子都拉至水平位置,由靜止釋放兩球,擺至最低點(diǎn)時(shí),橡皮條和繩子的長(zhǎng)度恰好相等.若不計(jì)橡皮條和繩子的質(zhì)量,兩球在最低點(diǎn)時(shí)速度的大小相比較(    )

圖7-7-7
A.A球較大B.B球較大
C.兩球一樣大D.條件不足,無(wú)法比較

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

實(shí)驗(yàn)時(shí),利用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)計(jì)算表明,重物下落中減少的重力勢(shì)能總略大于增加的動(dòng)能.這主要因?yàn)?    )
??
A.選擇紙帶時(shí),沒(méi)有選用第一個(gè)和第二個(gè)點(diǎn)間距離接近2mm的紙帶
??
B.實(shí)驗(yàn)中,重物下落時(shí)速度的計(jì)算方法不正確
??
C.刻度尺的精確度太低
??
D.重物下落過(guò)程中,克服各種摩擦阻力做了功

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖7-7-5所示,離地高為H的物體A通過(guò)跨在定滑輪上的輕繩與放在光滑水平桌面上、質(zhì)量和A相同的物體B連接,由靜止開(kāi)始下落和從同一高度單獨(dú)自由下落這兩種情況下,A離地面的高度h分別為多少時(shí),它的動(dòng)能與勢(shì)能相等?(設(shè)B沒(méi)有滑離桌面)

圖7-7-5

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

下面的實(shí)例中,機(jī)械能守恒的是
A.小球自由下落,不計(jì)空氣阻力
B.拉著物體沿光滑的斜面勻速上升
C.跳傘運(yùn)動(dòng)員張開(kāi)傘后,在空中勻速下降
D.飛行的子彈射入放在光滑水平桌面上的木塊中

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

下面的實(shí)例中,機(jī)械能守恒的是:(  )
A.小球自由下落,落在豎直放置的彈簧上,將彈簧壓縮后又被彈簧彈起。
B.物體沿固定的光滑斜面滑下。
C.跳傘運(yùn)動(dòng)員張開(kāi)傘后,在空中勻速下降。
D.飛行的子彈擊中放在光滑水平桌面上的木塊

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,質(zhì)量M為2.0kg的斜面體靜置于光滑水平面上.一個(gè)質(zhì)量m為0.10kg的小球自斜面上方高h(yuǎn)處自由下落,與斜面碰撞后,小球沿水平方向2.0m/s的速度向左飛出若小球與斜面碰撞過(guò)程中沒(méi)有機(jī)械能損失求:(1)小球下落高度;(2)碰撞后斜面體的后退速度(g取10m/

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