题目内容

一个弹簧下端连接一个质量为M的重物,放在水平地面上,开始时,在弹簧的上端A点施加竖直向上的且缓缓增大的拉力,当弹簧伸长x时重物对地的压力刚好为零;后来,若突然用力迅速将弹簧上端拉至伸长2x时,保持上端点不动,此后在重物上升过程中,下列说法正确的是

?
A．刚上升时,重物有最大加速度g
?		B．弹簧第一次回到原长时,向上的拉力做的功等于重物机械能的增加
?		C．重物在升到高度为x处时动能最大
?		D．重物在升到高度为x处时弹性势能最大
ABC
略
练习册系列答案
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（8分）A、B两位同学在看到了这样一个结论：“由理论分析可得，弹簧的弹性势能公式为（式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）”。为验证这一结论，A、B两位同学设计了如下的实验：
①首先他们都进行了如上图5甲所示的实验：将一根轻质弹簧竖直挂起，在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球，稳定后测得弹簧伸长量为d；
②A同学完成步骤①后，接着进行了如图5乙所示的实验：将这根弹簧竖直的固定在水平桌面上，并把小铁球放在弹簧上，然后竖直地套上一根带有插销孔的长透明塑料管，利用插销压缩弹簧；拔掉插销时，弹簧对小铁球做功，使小铁球弹起，测得弹簧的压缩量为x时，小铁球上升的最大高度为H.
③B同学完成步骤①后，接着进行了如图5丙所示的实验. 将这根弹簧放在一光滑水平桌面上，一端固定在竖直墙上，另一端被小球压缩，测得压缩量为x，释放弹簧后，小球从高为h的桌面上水平抛出，抛出的水平距离为L.

（1）A、B两位同学进行图5甲所示实验的目的是为了确定物理量：     ，用m、d、g表示所求的物理量：        .
（2）如果成立，那么A同学测出的物理量x与d、H的关系式是：x=    ；B同学测出的物理量x与d、h、L的关系式是：x=   .
如图所示，质量为m的小球，从离地面H高处从静止开始释放，落到地面后继续陷入泥中h深度而停止，设小球受到空气阻力为f，则下列说法正确的是
A．小球落地时动能等于mgH
B．小球陷入泥中的过程中克服泥土阻力所做的功小于刚落到地面时的动能
C．整个过程中小球克服阻力做的功等于mg（H+h）
D．小球在泥土中受到的平均阻力为
如图所示为某种弹射装置的示意图，光滑的水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接，传送带长度L=4.0m，皮带轮沿顺时针方向转动，带动皮带以恒定速率v=3.0m/s匀速传动．三个质量均为m=1.0kg的滑块A、B、C置于水平导轨上，开始时滑块B、C之间用细绳相连，其间有一压缩的轻弹簧，处于静止状态．滑块A以初速度v0=2.0m/s沿B、C连线方向向B运动，A与B碰撞后粘合在一起，碰撞时间极短，可认为A与B碰撞过程中滑块C的速度仍为零．因碰撞使连接B、C的细绳受扰动而突然断开，弹簧伸展，从而使C与A、B分离．滑块C脱离弹簧后以速度vC=2.0m/s滑上传送带，并从右端滑出落至地面上的P点．已知滑块C与传送带之间的动摩擦因数0.20，重力加速度g取10m/s2．
（1）求滑块C从传送带右端滑出时的速度大小；
（2）求滑块B、C用细绳相连时弹簧的弹性势能Ep；
（3）若每次实验开始时弹簧的压缩情况相同，要使滑

 

 
块C总能落至P点，则滑块A与滑块B碰撞前速度的最大值vm是多少？
如图所示，物块A与竖直轻弹簧相连，放在水平地面上，A与地面间置有压力传感器，用以显示A对地面的压力；物块B的正上方置有速度传感器，用以测量物块B下落的速度．现使物块B由距弹簧上端O点高H处自由落下，落到弹簧上端后将弹簧压缩．测得：物块A对地面的最小压力为F1；物块B有最大速度v时，A对地面的压力为F2。已知弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g．求：
（1）物块A的质量；
（2）物块B从压缩弹簧开始到达到最大速度的过程中对弹簧做的功．
游乐场内有一种叫“空中飞椅”的游乐项目，示意图如图16所示，在半径为r=4m的水平转盘的边缘固定着N=10条长为L=10m的钢绳，纲绳的另一端连接着座椅（图中只画出2个），转盘在电动机带动下可绕穿过其中心的竖直轴OO′ 转动。设在每个座椅内坐着质量相同的人，可将人和座椅看成是一个质点，人和座椅的质量为m=60kg，已知重力加速度为g=10m/s2，不计钢绳的重力及空气的阻力。当转盘以某一角速度w匀速转动时，座椅从静止开始随着转盘的转动而升高，经过一段时间后达到稳定状态，此时钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为=37°。求
（1）稳定时钢绳对座椅的拉力F的大小及转盘转动的角速度ω；
（2）每个座椅从静止开始到随转盘稳定转动的过程中，绳子的拉力对座椅做的功；
（3）如果带动转盘的电动机输出机械功率的效率为80%，转盘因自身转动及克服各种摩擦损失的机械功率为20%，求从座椅开始运动到随转盘稳定转动的过程中，电动机消耗的电能。
如图所示，BC为半径等于Ｒ＝竖直放置的光滑细圆管，O为细圆管的圆心，BO与竖直线的夹角为45°；在圆管的末端C连接一光滑水平面，水平面上一质量为Ｍ＝1.5kg的木块与一轻质弹簧拴接，轻弹簧的另一端固定于竖直墙壁上．现有一质量为m=0.5kg的小球从Ｏ点正上方某处Ａ点以v0水平抛出，恰好能垂直OB从B点进入细圆管，小球从进入圆管开始即受到始终竖直向上的力F=5N的作用，当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失．小球过后与木块发生完全非弹性碰撞（g=10m/s2）．求：

（1）小球在Ａ点水平抛出的初速度v0；
（2）小球在圆管运动中对圆管的压力Ｎ；
（3）弹簧的最大弹性势能ＥＰ．
一运动员在体验蹦极运动，身体系一弹性橡皮绳无初速竖直下落，橡皮绳发生形变产生力时满足胡克定律，不计空气阻力。如图所示，OA为橡皮绳的原长，B位置时人的速度最大，C位置是橡皮绳拉伸最长的位置，则下列说法中正确的是：
A．人在B位置加速度为零
B．人在C点的加速度最大，大小等于重力加速度
C．人从A到B与从B到C重力做功相等
D．从O到C的过程人的重力势能的减少量等于橡皮绳弹性势能的增加量
子弹以水平速度V射入静止在光滑水平面上的木块M，并留在其中，则 （   ）
A．子弹克服阻力做功与木块获得的动能相等
B．子弹克阻力做功大于子弹对木块做功
C．阻力对子弹做功小于子弹动能的减少
D．阻力对子弹做功等于木块动能的增量和系统机械能的损失量之和

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