如图所示,一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上.其正上方A位置有一只质量为1kg的小球.小球从静止开始下落,在B位置接触弹簧的上端,A、B间距离为h1,在C位置小球所受弹力大小

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上.其正上方A位置有一只质量为1kg的小球.小球从静止开始下落,在B位置接触弹簧的上端,A、B间距离为h1,在C位置小球所受弹力大小等于重力,在D位置小球速度减小到零,B、D间距离为h2,则在小球下降阶段中,求:
(1)小球刚接触弹簧的上端时的速度的大小;
(2)小球在D位置时,弹簧的弹性势能;
(3)请定性说明小球从B运动到D的过程中,木块加速度大小和速度大小的变化情况.
魔方格

◎ 答案


(1)小球由A到B的过程中,机械能守恒,有:
mgh1=
1
2
mvB2

得:vB=

2gh1

(2)小球由A到D的过程中,重力做功,弹簧的弹力做功,重力势能转化为弹簧的弹性势能,机械能守恒.由机械能守恒得弹簧的弹性势能为:Ep=mg(h1+h2
(3)B到C过程中,重力大于弹簧的弹力,加速度向下,因弹簧的弹力越来越大,所以加速度减小,但因加速度的方向和速度的方向相同,故速度增大.                                
在C点时,重力和弹簧的弹力大小相等,合外力为零,所以加速度为0,速度达到最大.                                         
C到D过程中,弹力大于重力,合外力竖直向上,弹力越来越大,所以加速度增大,因加速度的方向和速度的方向相反,所以速度减小.                                   
答:(1)小球刚接触弹簧的上端时的速度的大小为

2gh1

(2)小球在D位置时,弹簧的弹性势能为mg(h1+h2).
(3)、从B到C,加速度减小,速度增大;从C到D,加速度增大,速度减小.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上.其正上方A位置有一只质量为1kg的小球.小球从静止开始下落,在B位置接触弹簧的上端,A、B间距离为h1,在C位置小球所受弹力大小…”主要考查了你对  【实验:探究加速度与力、质量的关系】,【弹性势能】,【机械能守恒定律】  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。

  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐