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题目
题型:不详难度:来源:
如图7-7-14所示,把质量为0.2 kg的小球放在竖直站立的弹簧上,并把球往下按至A的位置,如图甲所示,迅速松手后,弹簧把球弹起,球升至最高位置C(图丙),途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态(图乙).已知B、A的高度差为0.1 m,C、B的高度差为0.2 m,弹簧的质量和空气的阻力均可忽略.

图7-7-14
(1)说出由状态甲至状态丙的能量转化情况,状态甲中弹簧的弹性势能是多少?
(2)说出由状态乙至状态丙的能量转化情况,状态乙中小球的动能是多少?
答案
(1)0.6 J  (2)0.4 J
解析
(1)由状态甲至状态丙的过程中,系统的弹性势能逐渐减少,动能和重力势能逐渐增大,当弹簧对小球向上的弹力大小与重力大小相等时,物体的动能达到最大.之后,弹性势能和动能逐渐减少,重力势能逐渐增加,当弹簧恢复到自然长度时,弹性势能为零.之后,重力势能仍逐渐增加,动能逐渐减少,到达C点时,动能减少到零,重力势能达到最大.
小球重力势能的增加ΔEp=mghAC="0.2×10×0.3" J="0.6" J,所以状态甲时弹簧的弹性势能Ep′=ΔEp="0.6" J.
(2)小球从状态乙到状态丙的过程中,动能逐渐减少,重力势能逐渐增加.小球在状态乙时的动能等于小球从B至C的过程中重力势能的增加,即EkB=mghCB="0.2×10×0.2" J="0.4" J.
核心考点
试题【如图7-7-14所示,把质量为0.2 kg的小球放在竖直站立的弹簧上,并把球往下按至A的位置,如图甲所示,迅速松手后,弹簧把球弹起,球升至最高位置C(图丙),途】;主要考察你对机械能守恒及其条件等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图7-7-16所示,光滑圆管轨道ABC,其中AB部分平直,BC部分是处于竖直平面的、半径为R的半圆.圆管截面的半径r<<R.有一质量为m、半径比r略小的光滑小球以水平初速度v0从A点射入圆管.问:

图7-7-16
(1)若要小球能从C端出来,初速度v0需多大?
(2)在小球从C端出来的瞬间,对管壁作用力有哪几种典型情况?初速度v0各应满足什么条件?
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一小物块以速度v0="10" m/s沿光滑地面滑行,然后沿光滑曲面上升到顶部水平的高台上并由高台上飞出,如图7-7-17所示.问高台的高度多大时,小物块飞行的水平距离s最大?这个距离是多少?(g取10 m/s2)

图7-7-17
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“验证机械能守恒定律”的实验采用重物自由下落的方法.
 (1)用公式mgh=mv2时,对纸带上起点的要求是____________,为此目的,所选择的纸带一、二两点间距应接近_______________.
 (2)若实验中所用的重锤质量m=1kg,打点纸带如图所示,打点时间间隔为0.02s,则记录B点时,重锤的速度vB=__________,重锤动能EkB=___________.从开始下落起至B点,重锤的重力势能减少量是____________,因此可得出的结论是___________.
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如图,让质量m=5kg的摆球由图中所示位置A从静止开始下摆。摆至最低点B点时恰好绳被拉断。设摆线长=1.6m,悬点O与地面的距离OC=4m,若空气阻力不计,绳被拉断瞬间小球的机械能无损失。(g=10m/s2
求:(1)绳子所能承受的最大拉力T
(2)摆球落地的速率v
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(19分)题图中有一个竖直固定在地面的透气圆筒,筒中有一劲度为k的轻弹簧,其下端固定,上端连接一质量为m的薄滑块,圆筒内壁涂有一层新型智能材料——ER流体,它对滑块的阻力可调。起初,滑块静止,ER流体对其阻力为0,弹簧的长度为L,现有一质量也为m的物体从距地面2L处自由落下,与滑块碰撞后粘在一起向下运动。为保证滑块做匀减速运动,且下移距离为时速度减为0,ER流体对滑块的阻力须随滑块下移而变.试求(忽略空气阻力):

(1)下落物体与滑块碰撞过程中系统损失的机械能;
(2)滑块向下运动过程中加速度的大小;
(3)滑块下移距离d时ER流体对滑块阻力的大小。
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