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如图7-7-2所示,一个质量为m的物体自高h处自由下落,落在一个劲度系数为k的轻质弹簧上.求:当物体速度达到最大值v时,弹簧对物体做的功为多少?

图7-7-2
阶段测试.
本题考查灵活运用机械能守恒定律分析解决问题的能力.
在物体与弹簧相互作用的过程中,开始时弹力较小,故物体向下加速,这时弹力F逐渐增大,物体的加速度A逐渐变小,当重力与弹力相等时,物体的速度刚好达到最大值v.设物体向下的速度v最大时,弹簧的形变量即压缩量为x,则
mg=kx
物体与弹簧组成的系统只有重力、弹力做功,故系统的机械能守恒.当物体速度达到最大v时,弹簧的弹性势能为Ep,由机械能守恒定律有

由①②两式可得:

由功能关系可知,弹簧弹性势能的增加量与弹簧力做功的数值相等.故弹簧对物体所做的功为
.
练习册系列答案
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如图7-7-8所示,轻杆的两端分别固定有质量为m和2m的小球a和b,杆可绕其中点无摩擦地转动,让杆位于水平位置时自由释放,在杆转到竖直位置的过程中(    )

图7-7-8
A.b球重力势能减少,动能增加B.a球重力势能增加,动能减小
C.杆对a球做正功,对b球做负功D.a球和b球的总机械能守恒

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图7-7-13连接而成,列车从斜轨高处无动力静止滑下,经过圆轨道后再冲上另一斜轨.已知列车质量为m,圆轨道半径为R.若将列车看成质点,并且不计摩擦,求:
(1)要保证列车能安全通过圆轨道,则斜轨高度至少多大;
(2)若列车较长,不能看成质点,并且要考虑列车与轨道间的摩擦,则对斜轨高度有何影响.
(3)若列车由许多节构成,总长恰为2πR,列车高度不计,摩擦阻力也不考虑,为保证列车能安全通过圆轨道,求斜轨高度至少多大.
             
图7-7-13

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图7-7-4所示,小球在倾角为30°的斜面上的A点水平抛出,抛出时的动能为6 J,则落到斜面上B点时的动能为(   )

图7-7-4
A.12 JB.14 JC.16 JD.18 J

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

如图所示,小球从光滑斜面上无初速度滚下,然后进入光滑圆轨道的内侧,在轨道中做圆周运动.已知圆轨道的半径为r,要使小球能在圆轨道内做完整的圆周运动,小球应至少在多高的地方释放?

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如图7-7-6所示,一粗细均匀的U形管内装有同种液体且竖直放置,右管口用盖板A密封一部分气体,左管开口,两液面高度差为h,U形管中液柱总长为4h.现拿去盖板,液柱开始流动,不计水的粘滞阻力,当两侧管内液面恰好相齐时,右侧液面下降的速度大小为________.

图7-7-6

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题



如图,用长为L的细线悬挂一质量为m的小球,再把小球拉至A点,使悬线与水平方向成30°角.然后松手,使小球由静止开始运动,求小球运动到悬点的正下方B点时,悬线对小球的拉力多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

质量为25kg的小孩坐在秋千上,小孩离栓绳子的横梁2.5  m.如果秋千摆到最高点时,绳子与竖直方向的夹角是60°,秋千板摆到最低点时,求小孩对秋千板的压力.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

下列哪些过程机械能守恒(       )
A.做平抛运动的物体B.力F拉着物体沿竖直方向向上做匀速运动
C.物体在水中下落D.飞行的子弹击中放在光滑水平桌面上的木块

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