题目列表(包括答案和解析)
1.弹簧的弹力是一种由形变而决定大小和方向的力.当题目中出现弹簧时,要注意弹力的大小与方向时刻要与当时的形变相对应.在题目中一般应从弹簧的形变分析入手,先确定弹簧原长位置,现长位置,找出形变量x与物体空间位置变化的几何关系,分析形变所对应的弹力大小、方向,以此来分析计算物体运动状态的可能变化.
27.如图所示,光滑水平面上物块A质量mA=2千克,物块B与物块C质量相同mB=mC=1千克,用一轻质弹簧将物块A与B连接,现在用力使三个物块靠近,A、B间弹簧被压缩,此过程外力做功72焦,然后释放,试问:
(1)当物块B与C分离时,B对C做功多少?
(2)当弹簧被拉到最长时,物块A和B的速度各为多少?
(3)当弹簧被拉到最长后又恢复到原长时,物块A和B 的 速度各为多少?
(4)当弹簧再次被压缩到最短后又伸长到原长时,物块A和B的速度各为多少?
小结:
26.所示,光滑水平地面上静止放置两由弹簧相连木块A和B,一质量为m子弹,以速度v0,水平击中木块A,并留在其中,A的质量为3m,B的质量为4m.
(1)求弹簧第一次最短时的弹性势能
(2)何时B的速度最大,最大速度是多少?
25..在光滑水平面上有一圆柱形气缸,缸内用活塞密闭一定质量的理想气体,气缸和活塞质量均为m,且绝热,气缸内壁光滑,在气缸的左边固定半径为R的1/4圆周的光滑圆弧轨道,轨道最低的水平切线与气缸内壁面等高,如图所示,现让质量也为m的小球从与圆心等高处静止滑下。
(1) 求小球刚到轨道最低点时对轨道的压力?
(2) 若小球与活塞碰后立即粘在一起,则理想气体增加的最大内能是多少?
24..如图所示,两个小球1、2的质量分别是m1=2.0kg、m2=1.6kg,球1静止在光滑的水平面上的A点,球2在水平面上从远处沿两球的中心连线向着球1运动,假设两球相距L≤18m时存在着恒定的斥力F,L>18m时无相互作用力,当两球相距最近时,它们间的距离为2.0m,球2的速度是4m/s。求:
(1) 两球之间的斥力的大小;
(2) 球1的最大的速度以及球1达到最大速度时距A的最小距离
23.有一倾角为θ的斜面,其底端固定一挡板M,另有三个木块A、B、C,它们的质量分别为mA=mB=m,mC=3m,它们与斜面间的动摩擦因数相同。其中木块A放于斜面上并通过一轻弹簧与挡板M相连,如图。开始时,木块A静止在P处,弹簧处于自然伸长状态。木块B从Q点以初速度v0向下运动,P、Q间的距离为L。已知木块B在下滑过程中做匀速直线运动,与木块A相撞后立刻一起向下运动,但不粘连。它们到达一个最低点后又向上运动,木块B向上运动恰好能回到Q点。若木块A仍静放于P点,木块C从Q点外开始以初速度向下运动,经历同样的过程,最后木块C停在斜面的R点,求PR间的距离L′的大小。
22.如图,质量为的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为的物体B相连,弹簧的劲度系数为k,A、B都处于静止状态。一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮,一端连物体A,另一端连一轻挂钩。开始时各段绳都处于伸直状态,A上方的一段绳沿竖直方向。现在挂钩上升一质量为的物体C并从静止状态释放,已知它恰好能使B离开地面但不继续上升。若将C换成另一个质量为的物体D,仍从上述初始位置由静止状态释放,则这次B刚离地时D的速度的大小是多少?已知重力加速度为g。
21.质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接,弹簧下端固定在地上.平衡时弹簧的压缩量为x0,如图9-3所示.一物块从钢板正上方距离为3x0的A处自由落下,打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动,但不粘连.它们到达最低点后又向上运动.已知物块质量为m时,它们恰能回到O点.若物块质量为2m,仍从A处自由落下,则物块与钢板回到O点时,还具有向上的速度.求物块向上运动到达的最高点与O点的距离.
20.如图所示,质量为M=0.8kg的小车静止在光滑的水平面上,左端紧靠竖直墙壁,在小车上左端水平固定着一只轻弹簧,弹簧右端放在一个质量为m=0.2kg的滑块,车的上表面AC部分为光滑水平面,CB部分为粗糙水平面,CB长L=1m,滑块与车间的动摩擦因数为0.4,水平向左推动滑块,压缩弹簧,再静止释放,已知压缩过程中外力做功W=2.5J,滑块与车右端挡板和与弹簧碰撞时无机械能损失,g=10m/s2.求:
①滑块释放后,第一次离开弹簧时的速度?
②滑块停在车上的位置离B端有多远?
涉及弹簧的弹性势能的问题
19.质量为M=6kg的小车放在光滑水平面上,物块A和B的质量均为m=2kg,且均放在小车的光滑水平底板上,物块A和小车右侧用一根轻弹簧边连,不会分离,如图所示,物块A和B并排靠在一起,现用力向右压B,并保持小车静止,使弹簧处于压缩状态,在此过程中外力做功270J,撤去外力,当A和B分开后,在A达到小车底板的最左端位置之前,B已从小车左端抛出,求:
①B与A分离时,小车的速度是多少?
②从撤去外力到B与A分离时,A对B做了多少功?
③假设弹簧伸到最长时B已离开小车,A仍在车上,那么此时弹簧的弹簧势能是多大?
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