[题目]如图所示.弹簧的一端固定.另一端连接一个物块.弹簧质量不计.物块的质量为m.在水平桌面上沿x轴运动.与桌面间的动摩擦因数为μ.以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O.当弹簧的形变量为x时.物块所受弹簧弹力大小为F＝kx.k为常量.(1)请画出F随x变化的示意图,并根据F-x图像求物块沿x轴从O点运动到位置x的过程中弹簧弹力所做� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，弹簧的一端固定，另一端连接一个物块，弹簧质量不计。物块（可视为质点）的质量为m，在水平桌面上沿x轴运动，与桌面间的动摩擦因数为μ。以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O，当弹簧的形变量为x时，物块所受弹簧弹力大小为F＝kx，k为常量。

（1）请画出F随x变化的示意图；并根据F－x图像求物块沿x轴从O点运动到位置x的过程中弹簧弹力所做的功。

（2）将物块从x1由静止释放，

a．物块第一次到达x2（x2＜0）位置时的动能。

b．假设物块最终停在O点，求这个过程中滑动摩擦力所做的功。

【答案】（1） F-x图像如图；

（2）a. b.

【解析】（1）F-x图像如图1所示。图线与x轴所围的面积即为克服弹力所做的功。如图2所示。所以物块沿x轴从O点运动到位置x的过程中弹簧弹力做的功

（2）a．物块从x1运动到x2的过程中，弹簧弹力先做正功，再做负功，摩擦力一直做负功。由动能定理得：

b．物块从x1位置开始运动到最终停在O点，弹力做功为

设摩擦力做功为Wf，由动能定理得：

得：

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（1）如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d=________ mm.

（2）小球经过光电门B时的速度表达式为________．

（3）多次改变高度H，重复上述实验，作出随H的变化图象如图丙所示，当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足表达式________时，可判断小球下落过程中机械能守恒．

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