题目内容
8.如图所示,倾角为θ的直角斜面体固定在水平地面上,一根轻质弹簧上端固定在斜面上,下端拴一质量为m的物块,物块放在光滑斜面上的P点并保持静止,弹簧与斜面平行,此时弹簧具有的弹性势能为EP.已知弹簧的劲度系数为k.现将物块缓慢沿斜面向上移动,到弹簧刚恢复至原长位置时,由静止释放物块.求:在以后的运动过程中物块的最大的速度.分析 首先据在P点平衡找出弹簧的伸长量;知道该模型可以视为弹簧振子,知道最大速度处在P点,利用机械能守恒定律即可求解.
解答 解:据题意可知,物体在P点附近做往复运动,所以在P点运动的速度最大,设在P点时弹簧 伸长量为x,
据机械能守恒定律得:mgxsinθ=${E}_{p}+\frac{1}{2}m{v}^{2}$
又因为在P点处于平衡态,所以:mgsinθ=kx
联立以上两式解得:v=$\sqrt{2(\frac{m{g}^{2}si{n}^{2}θ}{k}-\frac{{E}_{p}}{m})}$
答:在以后的运动过程中物块的最大的速度得$\sqrt{2(\frac{m{g}^{2}si{n}^{2}θ}{k}-\frac{{E}_{p}}{m})}$
点评 首先据题意知道是弹簧振子模型是解题的关键,据模型判断最的速度位置;灵活应用机械能守恒定律和平衡态列方程.
练习册系列答案
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18.如图所示,电阻不计的轨道MON与CO′D平行放置,轨道间距为L,MC之间接有阻值为R的电阻,接口OO′处平滑连接.轨道倾斜部分MO、CO′与水平面的倾角为θ,并处在磁感应强度大小为B,方向垂直倾斜轨道向上的匀强磁场区域中.现将与导轨垂直且紧密接触的质量为m,电阻也为R的金属棒从距水平面h高处静止释放,最后金属棒停止在水平轨道距离OO′为d的EF处,已知金属棒与两轨道的摩擦系数均为μ,水平轨道足够长.则( )
A. | 整个过程通过电阻R的电量为$\frac{BLh}{Rsinθ}$ | |
B. | 整个过程中电阻R上发热量为$\frac{mgh}{2}$[1-μ($\frac{1}{tanθ}$+$\frac{d}{h}$)] | |
C. | 若增加h,则金属棒可能仍停在EF处 | |
D. | 若减小h,则金属棒一定停在EF左侧 |
16.如图所示,三位芭蕾演员A、B、C同时从边长为3m的正三角形顶点A、B、C出发,以大小同为0.2m/s的速度运动.每人的步幅都很小,运动中始终保持A朝着B运动,B朝着C运动,C朝着A运动.如果将每位演员都当作质点.则( )
A. | 她们的连线任何时刻都组成了正三角形 | |
B. | 她们经过10秒相遇 | |
C. | 她们在相遇前各自走了3m的路程 | |
D. | 她们经过15秒相遇 |
20.阴极射线示波管的聚焦电场是由电极A1、A2形成,实线为电场线,虚线为等势线,Z轴为该电场的中心轴线,P、Q、R为一个从左侧进入聚焦电场的电子运动轨迹上的三点,则( )
A. | 电极A1的电势高于电极A2的电势 | |
B. | 电子在P点处的动能大于在Q点处的动能 | |
C. | 电子从P至R的运动过程中,电场力对它一直做正功 | |
D. | 电子在Q点的加速度小于在R点的加速度 |