如图，光滑半圆形轨道半径为R，水平面粗糙，弹簧自由端D与轨道最低点C距离为4R，一质量为m的可视为质点的小物块自圆轨道中点B由静止释放，压缩弹簧后被弹回到D点恰好静止。已

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 弹力的大小、胡克定律/2022-10-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图，光滑半圆形轨道半径为R，水平面粗糙，弹簧自由端D与轨道最低点C距离为4R，一质量为m的可视为质点的小物块自圆轨道中点B由静止释放，压缩弹簧后被弹回到D点恰好静止。已知物块与水平面的动摩擦因数为0．2：重力加速度为g，弹簧始终处在弹性限度内，求：
小题1:弹簧的最大压缩量和最大弹性势能
小题2:现把D点右侧水平地面打磨光滑，且已知弹簧压缩时弹性势能与压缩量的二次方成正比，使小物块压缩弹簧，释放后能通过半圆轨道最高点A，压缩量至少是多少?

◎ 答案


小题1:
小题2:

◎ 解析

（1）设最大压缩量为,最大弹性势能为，由动能定理得
          ①
得                     ②
返回过程              ③
得                 ④
（2）设压缩量至少为 ，相应的弹性势能为
                         ⑤
                        ⑥
      ⑦
联立⑤⑥⑦解得            ⑧
评分标准：①③⑦⑧式各2分，②④⑤⑥式各1分

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图，光滑半圆形轨道半径为R，水平面粗糙，弹簧自由端D与轨道最低点C距离为4R，一质量为m的可视为质点的小物块自圆轨道中点B由静止释放，压缩弹簧后被弹回到D点恰好静止。已…”主要考查了你对  【弹力的大小、胡克定律】  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。

水平面 弹回 中点 光滑 知识点
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    为了测定一根轻质弹簧压缩最    		如图所示，图甲是某同学自制的电子秤原理示意图．目的是利用理想电压表的示数指示物体的质量．托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计．滑动变阻器的滑动端与
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