[题目]如图为一架简易的投石机示意图.该装置由一根一端开口长为的光滑硬质塑料管和固定于另一端的轻弹簧组成.并通过铰链固定于木架上.不用时弹簧自由端恰与管口齐平,现在弹簧上端放置一质量为m的光滑小钢珠.当将管子向右转动到与竖直面成60°的位置时.弹簧长度变为试 (1)若将管子缓慢转动到竖直位置.求小钢珠距管底部的距离, 过程中弹簧对小钢珠做� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图为一架简易的投石机示意图，该装置由一根一端开口长为的光滑硬质塑料管和固定于另一端的轻弹簧组成，并通过铰链固定于木架上。不用时弹簧自由端恰与管口齐平；现在弹簧上端放置一质量为m的光滑小钢珠，当将管子向右转动到与竖直面成60°的位置时，弹簧长度变为（不计空气阻力）试

（1）若将管子缓慢转动到竖直位置，求小钢珠距管底部的距离；

（2）若在（1）过程中弹簧对小钢珠做的功为W1，试求管壁对小球做的功W2；

（3）若快速向左拨动管子，钢珠恰好在管子竖直时从管口飞出，并垂直击中正前方的目标靶靶心。已知目标靶靶心离竖直杆顶的水平距离为L，竖直距离为L/2，小钢珠击中靶心时的动能；

【答案】（1）x′=；（2）W2= W1；（3）

【解析】

（1）由平衡条件可求得小球的位置；

（2）由动能定理可求得管壁对小球所做的功；

（3）由平抛运动规律可求得小钢珠击中靶心时的动能；

（1）管倾斜时，mgsin30°=k（x0-x0）
设竖直时小球距底端为x'，则有：mg=k（x0-x′）
解得：x′=x0．
（2）由动能定理可得：-mgx0+W1+W2=0
解得：W2=W1．
（3）由平抛运动规律可得：＝gt2，L=v0t
EK=mv02，
解得Ek＝mgL

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A. 10m/s

B. 8m/s

C. 6m/s

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②先不放置平板P(如图乙)使圆弧AB的末端B位于C′的正上方，将物块Q在A点由静止释放，在物块Q落地处标记其落地点D；

③重复步骤②，共做10次；

④用半径尽量小的圆将10个落地点围住，用毫米刻度尺测量圆心到C′的距离s；

⑤放置平板P(如图甲)，将物块Q由同一位置A由静止释放，在物块Q落地处标记其落地点D′；

⑥重复步骤⑤，共做10次；

⑦用半径尽量小的圆将10个落地点围住，用毫米刻度尺测量圆心到C′的距离l.

（1）实验步骤③④目的是________________．

（2）用实验中的测量量表示：物块Q滑到B点时的动能EB=________．

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（4）已知实验测得的μ值与实际值不等，其原因除了实验中测量的误差之外，其他的原因可能是____________________________________(写出一个可能的原因即可)．

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