试题
试题
试卷
搜索
高中数学
小学
数学
语文
英语
初中
数学
语文
英语
物理
化学
生物
地理
历史
思品
高中
数学
语文
英语
物理
化学
生物
地理
历史
政治
首页
我的试题
试卷
自动组卷
教材版本:
全部
课本:
全部
题型:
全部
难易度:
全部
容易
一般
较难
困难
年级:
全部
一年级
二年级
三年级
四年级
五年级
六年级
年级:
全部
初一
初二
初三
年级:
全部
高一
高二
高三
年份:
全部
2017
2016
2015
2014
2013
2012
2011
2010-2007
2000-2006
地区:
全部
北京
上海
天津
重庆
安徽
甘肃
广东
广西
贵州
海南
河北
河南
湖北
湖南
吉林
江苏
江西
宁夏
青海
山东
山西
陕西
西藏
新疆
浙江
福建
辽宁
四川
黑龙江
内蒙古
如图甲所示,光滑的水平地面上固定一长为L=1.7m长木板C,板的左端有两小物块A和B,其间夹有一根长为1.0m的轻弹簧,弹簧没有形变,且与物块不相连.已知mA=mC=20kg,mB=40kg,A与木板C、B与木板C的动摩擦因数分别为μA=0.50,μB=0.25,用水平力F作用于 A,让F从零逐渐增大,并使B缓慢地向右移动了0.5m,使弹簧储存了弹性势能EO.问:(1)若弹簧的劲度系数为k=200N/m,以作用力F为纵坐标,A移动的距离为横坐标,试在图乙的坐标系中作出推力F随A位移的变化图线;(2)求出弹簧储存的弹性势能EO的大小;(3)当物块B缓慢地向右移动了0.5m后,保持A、B两物块间距,将其间夹有的弹簧更换,使得压缩量仍相同的新弹簧储存的弹性势能为12EO,之后同时释放三物体A、B和C,已被压缩的轻弹簧将A、B向两边弹开,哪一物块将先弹出木板C,最终C的速度是多少?试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
如图甲所示,光滑的水平地面上固定一长为L=1.7m长木板C,板的左端有两小物块A和B,其间夹有一根长为1.0m的轻弹簧,弹簧没有形变,且与物块不相连.已知m
A
=m
C
=20kg,m
B
=40kg,A与木板C、B与木板C的动摩擦因数分别为μ
A
=0.50,μ
B
=0.25,用水平力F作用于 A,让F从零逐渐增大,并使B缓慢地向右移动了0.5m,使弹簧储存了弹性势能E
O
.问:
(1)若弹簧的劲度系数为k=200N/m,以作用力F为纵坐标,A移动的距离为横坐标,试在图乙的坐标系中作出推力F随A位移的变化图线;
(2)求出弹簧储存的弹性势能E
O
的大小;
(3)当物块B缓慢地向右移动了0.5m后,保持A、B两物块间距,将其间夹有的弹簧更换,使得压缩量仍相同的新弹簧储存的弹性势能为12E
O
,之后同时释放三物体A、B和C,已被压缩的轻弹簧将A、B向两边弹开,哪一物块将先弹出木板C,最终C的速度是多少?
试题解答
见解析
解:(1)A与C间的摩擦力为:f
A
=μ
A
m
A
g=0.5×20×10N=100N,B与C间摩擦
为:f
B
=μ
B
m
B
g=0.25×40×10N=100N,
推力F从零逐渐增大,当增大到100N时,物块A开始向右移动压缩轻弹簧(此时B仍保持静止),设压缩量为x,则力F=f
A
+kx,
当x=0.5m时,力F=f
A
+f
B
=200N,此时B将缓慢地向右移.B在移动0.5m的过程中,力F保持F=200N不变,弹簧压缩了0.5m,B离木板C的右端0.2m,A离木板C有左端1.0m.作出力F随A位移的变化图线如图所示.
(2)在物块B移动前,力F作用于物块A,压缩弹簧使弹簧贮存了弹性势能E
0
,物块A移动了s=0.5m,设力F做功为W,由能量守恒可得
弹簧贮存的弹性势能大小为:E
0
=W-f
A
s=
100+200
2
×0.5J-100×0.5J=25J
(3)撤去力F之后,AB两物块给木板C的摩擦力的合力为零,故在物块AB滑离木板C之前,C仍静止不动.物块AB整体所受外力的合力也为零,其动量守恒,可得
m
A
v
A
=m
B
v
B
由题可知,始终v
A
:v
B
=m
B
:m
A
=2:1 当物块B在木板C上向右滑动了0.2m,物块A则向左滑动了0.4m,但A离木板C的左端还有d=0.6m.可见,物块B先滑离木板C.
并且两物体的相对位移△s=0.4m+0.2m=0.6m>0.5m(弹簧的压缩量),弹簧储存的弹性势能已全部释放,由能量守恒定律有
12E
0
=
1
2
m
A
v
2
A
+
1
2
m
B
v
2
B
+f
A
?△s
由此求出物块B滑离木板C时A物块的速度为v
A
=4m/s
设此后A滑离木板C时,物体A的速度v
A
′,木板C的速度v
c
′,有动量守恒定律有
m
A
v
A
=m
A
v
A
′+m
C
v
C
′
由能量守恒有f
A
d=
1
2
m
A
v
2
A
-(
1
2
m
A
v
A
′2
+
1
2
m
C
v
C
′2
)有
将d=0.6m及有关数据代入上两式解得:v
C
′=1m/s,(v
C
′=3m/s,不合题意舍弃)
答:(1)推力F随A位移的变化图线如图所示;
(2)弹簧储存的弹性势能E
0
的大小为25J;
(3)最终C的速度是1m/s.
标签
必修2
人教版
解答题
高中
物理
动能和势能的相互转化
相关试题
如图甲所示,MN、PQ是固定于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨,间距L=2.0m,R是连在导轨一端的电阻,质量m=1.0kg的导体棒ab垂直跨在导轨上,电压传感器与这部分装置相连.导轨所在空间有磁感应强度B=0.50T、方向竖直向下的匀强磁场.从t=0开始对导体棒ab施加一个水平向左的拉力,使其由静止开始沿导轨向左运动,电压传感器测出R两端的电压随时间变化的图线如图乙所示,其中OA、BC段是直线,AB段是曲线.假设在1.2s以后拉力的功率P=4.5W保持不变.导轨和导体棒ab的电阻均可忽略不计,导体棒ab在运动过程中始终与导轨垂直,且接触良好.不计电压传感器对电路的影响.g取10m/s2.求:(1)导体棒ab最大速度vm的大小;(2)在1.2s~2.4s的时间内,该装置总共产生的热量Q;(3)导体棒ab与导轨间的动摩擦因数μ和电阻R的值.?
(2014?攀枝花二模)如图所示,一小物块自平台上以速度v0水平抛出,刚好落在邻近一倾角为α=53°的粗糙斜面AB顶端,并恰好沿该斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0.032m,小物块与斜面间的动摩擦因数为μ0.5,A点离B点所在平面的高度H=1.2m.有一半径为R的光滑圆轨道与斜面AB在B点平滑连接,已知cos53°=0.6,sin53°=0.8,g取10m/s2.求:(1)小物块水平抛出的初速度v0是多少;(2)小物块能够通过圆轨道,圆轨道半径R的最大值.?
(2014?南充模拟)如图所示,粗糙水平面长L=0.20m,其右端与一内壁光滑、半径R=0.1m的半圆形轨道平滑连接,且该半圆形轨道在竖直平面内,一质量为m=1kg物体(可视为质点)以初速度V0=√6.2m/s进入水平轨道,由于摩擦力产生的热量Q=0.61J,g取10m/s2,求(1)物体与水平地面间的动摩擦因数.(2)物体能否通过半圆形轨道的最高点.?
(2012?杨浦区一模)如图所示,一根长为三的细刚性轻杆的两端分别连结小球a和b,它们的质量分别为ma和mb,杆可绕距a球为L/4处的水平定轴D在竖直平面内转动,初始时杆处于竖直位置,小球b几乎接触桌面,在杆的右边水平桌面上,紧挨着细杆放着一个质量为m的立方体匀质物块,图中ABCD为过立方体中心且与细杆共面的截面.现用一水平恒力F作用于a球上,使之绕O轴逆时针转动,设在此过程中立方体物块没有发生转动,且小球b立方体物块始终接触没有分离.不计一切摩擦,求:(1)在细杆转动过程中a、b两小球速度大小的关系.(2)当细杆转过口角时小球6速度大小与立方体物块速度大小的关系.(3)若ma=3mb=m,当细杆转过30°角时小球b速度的大小.?
多项式是_______次_______项式.?
当x=1时,代数式的值为3,则代数式﹣2a﹣b﹣2的值为_________.?
把下列各数填在相应的大括号里(填序号).正数集合{ };负整数集合{ };整数集合{ };负分数集合{ }.?
下列哪个事例不能证明地球的形状?
下列现象中,能说明地球是球体形状的是?
我们生活的地球的形状应该是?
第1章 怎样研究抛体运动
1.1 飞机投弹与平抛运动
互成角度的两个匀速直线运动的合成
平抛物体与自由落体同时落地
平抛运动
曲线运动
物体做曲线运动的条件
运动的合成和分解
第2章 研究圆周运动
2.1 怎样描述圆周运动
线速度、角速度和周期、转速
向心加速度
向心力
匀速圆周运动
第3章 动能的变化与机械功
3.1 探究动能变化跟功的关系
动能
动能和势能的相互转化
功的概念
功的计算
功能关系
第4章 能量守恒与可持续发展
4.1 势能的变化与机械功
弹性势能
重力势能
重力势能的变化与重力做功的关系
第5章 万有引力与航天
5.1 从托勒密到开普勒
开普勒定律
MBTS ©2010-2016
edu.why8.cn
关于我们
联系我们
192.168.1.1路由器设置
Free English Tests for ESL/EFL, TOEFL®, TOEIC®, SAT®, GRE®, GMAT®