如圖12所示,在水平桌面上有一個輕彈簧一端被固定,另一端放一質量m = 0.20kg的小滑塊,用一水平力推著滑塊緩慢壓縮彈簧,使彈簧具有彈性勢能E = 0.90 J時突然撤去推力,滑塊被彈簧彈出,在桌面上滑動后由桌邊水平飛出落到地面。已知桌面距地面的高度h = 0.80m,重力加速度g取10m/s2,忽略小滑塊與桌面間的摩擦以及空氣阻力。求:

   (1)滑塊離開桌面時的速度大小。

   (2)滑塊離開桌面到落地的水平位移。

   (3)滑塊落地時的速度大小和方向。

 

(1)   3.0 m/s      (2)1.2m  

(3)5.0 m/s  方向與水平方向的夾角= arctan,斜向下


解析:

(1)滑塊被彈簧彈出到離開桌面的運動過程中,滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒,設滑塊離開桌面時的速度大小為v0,根據(jù)機械能守恒定律

E =,                                                   (3分)

         代入數(shù)據(jù)解得  v0 == 3.0 m/s。                                                                  (2分)

   (2)滑塊離開桌面后做平拋運動,設滑塊從離開桌面到落地的時間為t,水平位移為s,根據(jù)運動學公式,

,                                                   (2分)

         解得:t = 0.40s;s = 1.2m。                                                                                     (1分)

   (3)設滑塊落地時沿豎直方向的速度大小為v1,根據(jù)運動學公式,

v1 = gt = 4.0m/s,                                                  (2分)

         則滑塊落地時的速度大小 v == 5.0 m/s                                             (2分)

         速度的方向與水平方向的夾角= arctan,斜向下。                    (2分)

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖12所示,光滑水平面上兩小車中間夾一壓縮了的輕彈簧,兩手分別按住小車,使它們靜止.若以兩車及彈簧組成系統(tǒng),則下列說法中正確的是 (  )?

圖12

A.兩手同時放開后,系統(tǒng)總動量始終為零?

B.先放開左手,后放開右手,動量不守恒?

C.先放開左手,后放開右手,總動量向左?

D.無論何時放手,只要兩手放開后,在彈簧恢復原長的過程中,系統(tǒng)總動量都保持不變,但系統(tǒng)的總動量不一定為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖12所示,在距水平地面高為h處有一半徑為R的1/4圓弧軌道,圓弧軌道位于豎直平面內,軌道光滑且末端水平,在軌道的末端靜置一質量為m的小滑塊A,F(xiàn)使另一質量為m的小滑塊B從軌道的最高點由靜止釋放,并在軌道的最低點與滑塊A發(fā)生碰撞,碰后粘合為一個小滑塊C。已知重力加速度為g。求:

(1)滑塊C對軌道末端的壓力大小。

(2)滑塊C在水平地面上的落地點與軌道末端的水平距離。

 

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如圖12所示,光滑水平面上兩小車中間夾一壓縮了的輕彈簧,兩手分別按住小車,使它們靜止.若以兩車及彈簧組成系統(tǒng),則下列說法中正確的是 (  )?

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A.兩手同時放開后,系統(tǒng)總動量始終為零?

B.先放開左手,后放開右手,動量不守恒?

C.先放開左手,后放開右手,總動量向左?

D.無論何時放手,只要兩手放開后,在彈簧恢復原長的過程中,系統(tǒng)總動量都保持不變,但系統(tǒng)的總動量不一定為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

 (2013·江西重點中學二模)如圖12所示,在光滑水平面上有坐標xOy,質量為1 kg的質點開始靜止在xOy平面上的原點O,某一時刻受到沿x軸正方向的恒力F1的作用,F1的大小為2 N,若力F1作用一段時間t0后撤去,撤去力F1后5 s末質點恰好通過該平面上的A點,A點的坐標為x=11 m,y=15 m。                 

(1)為使質點按題設條件通過A點,在撤去力F1的同時對質點施加一個沿y軸正方向的恒力F2,力F2應為多大?

(2)力F1作用時間t0為多長?

(3)在圖中畫出質點運動軌跡示意圖,在坐標系中標出必要的坐標。

圖12

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