如圖所示,勁度系數(shù)為k=40.0N/m的輕質(zhì)水平彈簧左端固定在壁上,右端系一質(zhì)量M=3.0kg的小物塊A,A的右邊系一輕細(xì)線,細(xì)線繞過(guò)輕質(zhì)光滑的滑輪后與輕掛鉤相連,小物塊A放在足夠長(zhǎng)的桌面上,它與桌面的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力;喴宰蟮妮p繩處于水平靜止?fàn)顟B(tài),彈簧的長(zhǎng)度為自然長(zhǎng)度,F(xiàn)將一質(zhì)量m=2.0kg的物體B輕掛在鉤上,然后松手,在此后的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,求:
(1)小物塊A速度達(dá)到最大時(shí)的位置;
(2)彈簧彈性勢(shì)能的最大值;
(3)小物塊A克服摩擦力所做的功。
(1) 0.35m (2) 9.8J (3)4.8J
解析試題分析:解題應(yīng)注意兩點(diǎn):一是該簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振子是A、B兩物體組成的系統(tǒng);二是該振子向右振動(dòng)和向左振動(dòng)的平衡位置因?yàn)槟Σ亮Ψ较虻母淖兌煌?br />取水平向右的坐標(biāo)軸Ox,原點(diǎn)O為小物塊A的初始位置
(1)對(duì)A、B兩物體組成的系統(tǒng),物體A向右運(yùn)動(dòng)
第1次向右運(yùn)動(dòng)到a=0時(shí)位置時(shí), A的速度達(dá)到最大,設(shè)此時(shí)A的坐標(biāo)為x1
(2)因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/8d/0/19f1r3.png" style="vertical-align:middle;" />皆為恒力,彈力為線性回復(fù)力,所以系統(tǒng)向右的運(yùn)動(dòng)是以為平衡位置的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。從A開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)到系統(tǒng)速度為零, A向右運(yùn)動(dòng)的距離為 2 x1=0.7m。
由能量守恒得
(3)由于,A開(kāi)始向左做加速運(yùn)動(dòng)
設(shè)向左運(yùn)動(dòng)A的平衡位置為x2
當(dāng)A、B兩物體組成的系統(tǒng)向左運(yùn)動(dòng)到速度為零的位置,A的坐標(biāo)為x3
處
此時(shí),所以A靜止在x3處
整個(gè)過(guò)程A運(yùn)動(dòng)的路程為
克服摩擦力所做的總功
考點(diǎn):此題是力學(xué)的綜合題目。主要通過(guò)彈簧振子的振動(dòng)考查牛頓定律及能量守恒定律。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
A、研究人員測(cè)試無(wú)人戰(zhàn)斗機(jī)的飛行速度時(shí) | B、研究人員觀察無(wú)人戰(zhàn)斗機(jī)飛行姿勢(shì)、測(cè)各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)時(shí) | C、研究人員確定無(wú)人戰(zhàn)斗機(jī)位置時(shí) | D、研究人員對(duì)無(wú)人戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)行控制時(shí) |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
A、速率就是速度 | B、速度是描述物體位置變化的物理量 | C、速度和速率的方向相同,就是物體運(yùn)動(dòng)的方向 | D、勻速直線運(yùn)動(dòng)就是速度的大小和方向都不變的運(yùn)動(dòng) |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題
第一次通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較準(zhǔn)確地測(cè)出引力常量的科學(xué)家是( )
A.牛頓 | B.伽利略 | C.胡克 | D.卡文迪許 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題
物理學(xué)國(guó)際單位制中有基本單位和導(dǎo)出單位,下列物理量的單位用基本單位表示,正確的是
A.功率的單位用基本單位表示是N·m/s |
B.電容的單位用基本單位表示是C/V |
C.電量的單位用基本單位表示是A·s |
D.磁通量的單位用基本單位表示是T·m2 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題
下列國(guó)際單位制中的單位,不屬于基本單位的是( )
A.長(zhǎng)度的單位:m | B.質(zhì)量的單位:kg | C.力的單位:N | D.時(shí)間的單位:s |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題
如圖所示,質(zhì)量均為m的物塊A、B之間系著一根輕彈簧,放在粗糙的水平面上,物塊A緊靠豎直墻壁。用水平向左的力F推物塊B,使彈簧被壓縮,最終物塊A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)。某時(shí)刻突然撤去力F,之后物塊B和物塊A、先后離開(kāi)各自靜止時(shí)所在的位置向右運(yùn)動(dòng)。則下列說(shuō)法中正確的是( )
A.撤去力F的瞬間物塊B的速度和加速度一定為零
B.彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)之前,減少的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為物塊B的動(dòng)能
C.撤去力F后物塊B的速度第一次達(dá)到最大值之后,物塊A離開(kāi)墻壁
D.撤去力F后彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),物塊B的動(dòng)能最大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(15分)如圖所示,質(zhì)量M=1kg的木板靜止在粗糙的水平地面上,木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù),在木板的左端放置一個(gè)質(zhì)量為m=1kg,大小可忽略的鐵塊,鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù),取g=10m/s2,試求:
(1)若木板長(zhǎng)L=1m,在鐵塊上加一個(gè)水平向右的恒力F=8N,經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間鐵塊運(yùn)動(dòng)到木板右端
(2)若在鐵塊上加一個(gè)大小從零開(kāi)始均勻增加的水平向右的力F,通過(guò)分析和計(jì)算后,請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出鐵塊受到木板的摩擦力隨拉力F大小變化的圖像。(設(shè)木板足夠長(zhǎng))
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