【题目】如图甲所示,轻弹簧左端固定在竖直墙上,右端点在O点位置。质量为m的物块A(可视为质点)以初速度v0从距O点右方x0的P点处向左运动,与弹簧接触后压缩弹簧,将弹簧右端压到O′点位置后,A又被弹簧弹回。A离开弹簧后,恰好回到P点。物块A与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,不计空气阻力。
(1)物块A从O点O′点O点的过程,弹簧弹力所做的功W弹;
(2)求物块A从P点出发又回到P点的全过程,摩擦力所做的功Wf;
(3)如图乙所示,若将另一个物块B(可视为质点)与弹簧右端拴接,B与地面间的动摩擦因数也为μ,将A放在B右边,向左缓慢推A,使弹簧右端压缩到O′点位置,然后从静止释放,若B的质量M在“合适”的范围内取不同的值,A、B都可以共同滑行一段距离后分离。若M在“合适”的范围内取值变大,A、B的分离位置会变化吗?给出结论并论证。
【答案】(1)0(2) -mv02 (3) 与M无关
【解析】
(1) 弹簧初 末位置相同,弹簧弹力做功为 0
(2)物块A从P点出发又回到P点的过程,根据动能定理得
W支+ WG+W弹+Wf=0-mv02
其中,W支=WG=W弹=0。
故
Wf=-mv02(无负号不得分)
(3) A、B的分离位置不会变化。论证:设A、B分离时弹簧的处于压缩状态,压缩量为x,则分离时刻,A、B两物体在受力和运动上具有如下特征:受力上,A、B间的弹力为0,运动上,A、B的加速度相同,即
aA=aB①
(隔离法)分别分析A、B的受力,以向右为正方向,
对A根据牛顿第二定律有
aA=②
对B根据牛顿第二定律有
aB=③
由①②③可得x=0,这意味着A、B分离时弹簧处于原长,这一结论与M无关(只要M在“合适”的范围内取值)。
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用如图甲所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后面拖动的纸带上由打点计时器打出的点计算出,在m<<M的前提下可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的总重力。
(1)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据,为了比较容易地找出加速度a与质量M的关系,应该作a与_____的图象.
(2)如图乙所示为甲同学根据测量数据作出的a-F图象,说明实验存在的问题是_____。
(3)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图象如图丙所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同________。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】奥运会比赛项目撑杆跳高如图所示,下列说法不正确的是( )
A. 加速助跑过程中,运动员的动能增加
B. 起跳上升过程中,杆的弹性势能一直增加
C. 起跳上升过程中,运动员的重力势能增加
D. 越过横杆后下落过程中,运动员的重力势能减少动能增加
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,用重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可“验证机械能守恒定律”。
①除打点计时器(含纸带、复写纸)、交流电源、铁架台、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的还有____。(选填器材前的字母)
A.大小合适的铁质重锤
B.体积较大的木质重锤
C.刻度尺
D.游标卡尺
E.秒表
② 安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图15所示(其中一段纸带图中未画出)。图中O点为打出的起始点,且速度为零。选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点。其中测出D、E、F点距起始点O的距离如图所示。已知打点计时器打点周期为T=0.02s。由此可计算出物体下落到E点时的瞬时速度vE =____ m/s。(结果保留三位有效数字)
③实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量,关于此误差,下列说法中正确的是____。
A.该误差属于偶然误差
B.该误差属于系统误差
C.可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
④某同学在纸带上选取计数点后,测量它们到起始点O的距离h,并计算出打相应计数点时重锤的速度v,通过描绘v2-h图像去研究机械能是否守恒。若实验中重锤所受阻力不可忽略,且阻力大小保持不变,从理论上分析,合理的v2-h图像是下图中的哪一个____。(填选填图下对应的字母)
A.B.
C.D.
⑤若不考虑地球的自转,地表附近的物体所受的重力等于其所受的引力。地表附近重力加速度为g。已知若以无穷远处为引力势能零点,距离为r的两个质点M、m之间的引力势能为,这一结论可以适用于匀质球体与其外质点,此时r为球心与质点之间的距离。请论证:本实验中的重锤在下落高度为h的过程中,可以认为重锤的重力势能减少量等于其(与地球共有的)引力势能的减少量。____
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】以下说法正确的是
A. 在导体中有电流通过时,电子定向移动速率即是电场传导速率
B. 铅蓄电池的电动势为2V,它表示的物理意义是电路中每通过1 C的电荷,电源把2 J的化学能转化为电能
C. 根据电场强度的定义式可知,电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比
D. 根据电势差可知,带电荷量为1 C的正电荷,从A点移动到B点克服电场力做功为1J,则A、B两点间的电势差为
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示水平传送带A、B两端点相距x=4m,以v0=2m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转.今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放至A点处,已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4,g取10m/s2.由于小煤块与传送带之间有相对滑动,会在传送带上留下划痕.则小煤块从A运动到B的过程中( )
A.所用的时间是s B.所用的时间是0.5s
C.划痕长度是4m D.划痕长度是0.5m
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图甲所示,边界MN将空间分成上下两个区域I、II,在区域II中有竖直向下的匀强电场,在电场中某一点B静止释放一个质量为m= 1×10-2 kg、带电量大小为q= 4×10-4 C的小球,它恰能到达区域I中的A点,已知小球运动的v—t图象如图乙所示,g=10m/s2,不计空气阻力。求:
(1)小球的带点性质,以及匀强电场的电场强度大小;
(2)A、B两点间的高度差h;
(3)若将电场反向且强度减为原来的三分之一,要让小球仍恰好到达A点,在B点需以多大的初速度竖直向上拋出。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N。另一端与斜面上的物块M相连,系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。已知M始终保持静止,则在此过程中
A. 水平拉力的大小可能保持不变
B. M所受细绳的拉力大小一定一直增加
C. M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加
D. M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】下列对生活中各物理现象的分析,不正确的是
A.图甲:幼儿园的滑梯很陡,为的是增加小孩滑滑梯时受到的重力,从而滑得更快
B.图乙:放在水平桌面上的书本对桌面压力,是因为书本发生形变而产生的
C.图丙:轮胎表面都有花纹状的沟槽,是为了雨天能把轮胎与地面间的水排出,保持两者的良好接触
D.图丁:高大的桥要造很长的引桥,是为了减小汽车重力沿斜面向下的分力,行驶更方便更安全
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com