题目内容
【题目】如图甲所示,在水平地面上固定一竖直轻弹簧,弹簧上端与一个质量为0.1 kg的木块A相连,质量也为0.1 kg的木块B叠放在A上,A、B都静止。在B上作用一个竖直向下的力F使木块缓慢向下移动,力F大小与移动距离x的关系如图乙所示,整个过程弹簧都处于弹性限度内。下列说法正确的是( )
A.木块下移0.1m过程中,弹簧的弹性势能增加2.5 J
B.弹簧的劲度系数为500 N/m
C.木块下移0.1 m时,若撤去F , 则此后B能达到的最大速度为4 m/s
D.木块下移0.1 m时,若撤去F , 则A、B分离时的速度为5 m/s
【答案】B
【解析】解答:乙图 图象的面积代表力F做的功为2.5J,木块下移0.1m过程中,弹簧的弹性势能增加量等于重力势能的减小量与外力做功之和,弹性势能的增量应该大于2.5J,所以A项错误;木块缓慢向下移动属于动态平衡状态,外力增大到50N时,弹力又增大50N,弹簧又压缩了0.1m,根据胡克定律 ,得到 N/m,所以B项正确;B能达到的最大速度时加速度等于零,若撤去F后,两木块再次反弹回初始位置时,速度达到最大,初始位置为初状态,再次回到初始位置为末状态,初末状态的弹性势能和重力势能相等,外力做的功转化为两物体的动能, ,代入数值计算 m/s,所以C项错误;两物体的分离条件是两物体的速度加速度相等,两者间没有弹力,两者速度为5m/s时,物体回到了初始位置,两者之间的弹力为 不等于零,所以D项错误
分析:本题考查了力和运动的应用
【题目】某同学为了探究杆转动时的动能表达式,设计了一实验:质量为m的均匀长直杆一端固定在光滑转轴O处,杆由水平位置静止释放,用光电门测出另一端A经过某位置时的瞬时速度vA,并记下该位置与转轴O的高度差h.
(1)调节h的大小并记录对应的速度vA,数据如下表.为了形象直观地反映vA和h的关系,应选择________(选填“vA”“v”或“v”)为纵坐标,并在坐标纸中标明纵坐标,画出图象.
组次 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
h/m | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 |
vA(m·s-1) | 1.23 | 1.73 | 2.12 | 2.46 | 2.74 | 3.00 |
v (s·m-1) | 0.81 | 0.58 | 0.47 | 0.41 | 0.36 | 0.33 |
v (m2·s-2) | 1.50 | 3.00 | 4.50 | 6.05 | 7.51 | 9.00 |
(2)当地重力加速度g取10 m/s2,结合图象分析,杆转动时的动能Ek=________(请用质量m、速度vA表示).