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1、选择题 如图2所示,竖直轻弹簧下端与地面栓接,上端栓接一小球,小球在竖直力F作用下,将弹簧压缩。若将力F撤去,小球将向上弹起,直到速度变为零时为止。在小球上升的过程中:(?)

A.小球动能先增大后减小
B.小球动能与弹性势能之和先减小后增大
C.小球动能和弹性势能之和不断减小
D.小球动能减小为零时,重力势能最大。
参考答案:ACD
本题解析:小球受重力和弹簧的弹力,开始弹力大于重力,小球做加速运动,当弹力等于重力时,速度达到最大值,其后弹力小于重力,小球开始做减速运动,故小球动能先增大后减小,A正确
因为小球运动过程中机械能守恒,重力势能不断增加,所以小球动能和弹性势能之和不断减小,故B错误C正确
小球动能减小为零时,即小球上升到最高点,所以重力势能最大,故D正确
故选ACD
本题难度:简单
2、计算题 如图所示,光滑水平面上有一静止小车B,左端固定一砂箱,砂箱的右端连接一水平轻弹簧,小车与砂箱的总质量为M1=1.99 kg.车上静置一物体A,其质量为M2=2.00 kg.此时弹簧呈自然长度,物体A的左端的车面是光滑的,而物体A右端的车面与物体间的动摩擦因数为μ=0.2.现有一质量为m=0.01 kg的子弹以水平速度v0=400 m/s打入砂箱且静止在砂箱中,求:

(1)小车在前进过程中,弹簧弹性势能的最大值.
(2)为使物体A不从小车上滑下,车面的粗糙部分至少多长?(g取10 m/s2)
参考答案:(1)2 J (2)0.5 m
本题解析:(1)子弹射入砂箱后,子弹、砂箱和小车获得共同的速度,设为v1,以子弹、砂箱和小车组成的系统为研究对象,根据动量守恒定律,有
mv0=(M1+m)v1
之后,小车与A通过弹簧作用又达到共同速度,设为v2,此时弹簧压缩最大,则对子
弹、砂箱和小车以及物体、弹簧整个系统,根据动量守恒定律,有
(M1+m)v1=(M1+M2+m)v2
根据能量守恒,有
Ep=
?(M1+m)v12-
?(M1+m+M2)v22
联立以上三式得
.
(2)A被压缩的弹簧向右推动直到脱离弹簧后,又通过摩擦力与小车作用再次达到共同
速度,设为v3,对小车与A组成的系统,根据动量守恒定律,有
(M1+M2+m)v2=(M1+M2+m)v3
由此得v2=v3;而对物体A和弹簧组成的系统,根据功能关系,有μM2gs=Ep
解得s=0.5 m.
点评:本题涉及到弹簧,功、机械能守恒的条件、力和运动的关系等较多知识.题目情景比较复杂,全面考查考生理解、分析、解决问题的能力.
本题难度:一般
3、计算题 如图中(a)所示,一倾角为37o的传送带以恒定速度运行.现将一质量m=2kg的小物体以某一初速度放上传送带,物体相对地面的速度随时间变化的关系如图(b)所示.(取沿传送带向上为正方向,g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8)求:

(1)0~10s内物体位移的大小;
(2)物体与传送带间的动摩擦因数;
(3)0~10s内物体机械能增量及与传送带摩擦产生的热量Q.
参考答案:(1)33m(2)0.9375(3)405J
本题解析:(1)从图b中求出物体位移s=(4+8)×6/2-3×2/2="33m" (2分)
(2)由图象知,物体在传送带上滑动时的加速度a=l.5m/s2?
对此过程中物体分析得,μmg cosθ-mgsinθ=ma?,得μ="15/16=0.9375"
(3)物体被送上的高度h=ssinθ=19.8m,重力势能增量△Ep=mgh=396J
动能增量△E k=
=27J?
机械能增加△E="△Ep+△E" k=423J?(3分)
0~10s内只有前6s发生相对滑动.0~6s内传送带运动距离s带=6×6m=36m? 0~6s内物体位移s物=9m?
△x=s带-s物=27m?
产生的热量Q="μmg" cosθ·△x=405J?(4分)
点评:在传送带上运动的物体一定要注意:物体何时、经过多少位移达到共同速度.
本题难度:一般
4、其他 如图所示,A物体用板托着,位于离地h=1.0m处,轻质细绳通过光滑定滑轮与A、B相连,绳子处于绷直状态,已知A物体质量M=1.5
参考答案:
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,质量M=4kg的木滑板B静止在光滑水平面上,滑板右端固定一根轻质弹簧,弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5m,这段滑板与A之间的动摩擦因数为0.2,而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑。可视为质点的小木块A质量为m=1kg,原来静止在滑板的左端。当滑板B受到水平向左恒力F=14N,作用时间t后撤去F,这时木块A恰好到达弹簧自由端C处。假设A、B间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等,g取10m/s2。求
(1)水平恒力F作用的时间t;
(2)木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能。
参考答案:(1)木块A和滑板B均向左左匀加速直线运动
?
?(2分)
?
?(2分)
根据题意有
? (2分)
即
? (2分)
代入数据解得t="1s" (2分)
(2)1s末木块A和滑板B的速度分别为
?(1分)?
?(1分)
撤去F后,当木块A和滑板B的速度相同时,弹簧压缩量最大,此时具有最大弹性势能?(2分)
根据动量守恒定律
?(2分)
代入数据求得
(1分)
由机械能守恒定律得?
?(2分)
代入数据可求得弹簧弹性势能E="0.4J?" (1分)
本题解析:略
本题难度:一般