倾角为37°的光滑斜面上固定一个槽,劲度系数k=40N/m、原长l0=0.6m的轻弹簧下端与轻杆相连,开始时杆在槽外的长度l=0.3m,且杆可在槽内移动,杆与槽间的滑动摩擦力大小f=12
◎ 题目
倾角为37°的光滑斜面上固定一个槽,劲度系数k=40N/m、原长l0=0.6m的轻弹簧下端与轻杆相连,开始时杆在槽外的长度l=0.3m,且杆可在槽内移动,杆与槽间的滑动摩擦力大小f=12N,杆与槽之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.质量m=2kg的小车从距弹簧上端L=0.6m处由静止释放沿斜面向下运动,己知弹簧的弹性势能表达式Ep=,式中x为弹簧的形变量.g取10m/s2,sin37°=0.6,关于小车和杆运动情况,下列说法正确的是( )
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◎ 答案
BD |
◎ 解析
试题分析:对小车,刚开始受重力、斜面的支持力作用,故作加速度a=gsin37°=6m/s2的匀加速直线运动,通过L的位移后,与弹簧接触,此时的速度为:v1==m/s,由于惯性,小车将继续沿斜面向下运动,开始压缩弹簧,在向下压缩弹簧的过程中,随着弹簧形变量的增大,其加速度将逐渐减小,由于mgsin37°=12N=f,因此当弹簧的压缩量为:x==0.3m时,杆恰好开始向槽内滑动,小车此时所受合力又恰好为零,即小车、弹簧、轻杆将整体沿斜面向下匀速运动,故选项A错误;选项B正确;当杆刚要滑动时,小车通过的位移为:s=L+x=0.9m,故选项C错误;从小车开始运动到杆刚要滑动的过程中,根据能量守恒定律有:mgssin37°=+,解得整体匀速运动的速度为:v=3m/s,从杆开始运动到完全进入槽内的过程中,整体匀速运动的位移为:l=0.3m,所用的时间为:t==0.1s,故选项D正确。 |
◎ 知识点
专家分析,试题“倾角为37°的光滑斜面上固定一个槽,劲度系数k=40N/m、原长l0=0.6m的轻弹簧下端与轻杆相连,开始时杆在槽外的长度l=0.3m,且杆可在槽内移动,杆与槽间的滑动摩擦力大小f=12…”主要考查了你对 【匀变速直线运动】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
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下一篇:(15分)如图为俯视图,在一光滑水平面上建立x-y平面直角坐标系,有一质量为m的小木块从A点沿x轴方向以某初速度射出,A点离x轴距离为L,小木块沿y轴负方向始终受到恒力F1=F0.小
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