题图中有一个竖直固定在地面的透气圆筒.筒中有一劲度为k的轻弹簧.其下端固定.上端连接一质量为m的薄滑块.圆筒内壁涂有一层新型智能材料--ER流体.它对滑块的阻力可调.起初.滑块静止.ER流体对其阻力为0.弹簧的长度为L.现有一质量也为m的物体从距地面2L处自由落下.与滑块碰撞后粘在一起向下运动.为保证滑块做匀减速运动.且下移距离为时速度� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

（19分）题图中有一个竖直固定在地面的透气圆筒，筒中有一劲度为k的轻弹簧，其下端固定，上端连接一质量为m的薄滑块，圆筒内壁涂有一层新型智能材料——ER流体，它对滑块的阻力可调。起初，滑块静止，ER流体对其阻力为0，弹簧的长度为L，现有一质量也为m的物体从距地面2L处自由落下，与滑块碰撞后粘在一起向下运动。为保证滑块做匀减速运动，且下移距离为

时速度减为0，ER流体对滑块的阻力须随滑块下移而变.试求（忽略空气阻力）：

（1）下落物体与滑块碰撞过程中系统损失的机械能；
（2）滑块向下运动过程中加速度的大小；
（3）滑块下移距离d时ER流体对滑块阻力的大小。

（1）

（2）

（3）

（1）设物体下落末速度为v₀，由机械能守恒定律

得

设碰后共同速度为v₁，由动量守恒定律
2mv₁=mv₀
得

碰撞过程中系统损失的机械能力

（2）设加速度大小为a，有

得　

（3）设弹簧弹力为F_N，ER流体对滑块的阻力为F_ER
受力分析如图所示

F_S=kx
x=d+mg/k
得

练习册系列答案

（1）小球恰能通过a点时的速度及高度h. （用已知量R及g表示）
（2）小球通过a点后最终落在de面上的落点距d的水平距离

如图7-7-14所示，把质量为0.2 kg的小球放在竖直站立的弹簧上，并把球往下按至A的位置，如图甲所示，迅速松手后，弹簧把球弹起，球升至最高位置C(图丙)，途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态(图乙).已知B、A的高度差为0.1 m，C、B的高度差为0.2 m，弹簧的质量和空气的阻力均可忽略.

图7-7-14
(1)说出由状态甲至状态丙的能量转化情况，状态甲中弹簧的弹性势能是多少?
(2)说出由状态乙至状态丙的能量转化情况，状态乙中小球的动能是多少?

在“验证机械能守恒定律”的实验中，要从几条打上点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近________________mm并且点迹清晰的纸带进行测量.若以v²/2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的v²/2-h图线应是_____________，而且v²/2-h图线的斜率等于_____________的数值，才能验证机械能守恒定律.

如图7-7-7所示,一固定的楔形木块,其斜面的倾角θ=30°,另一边与地面垂直,顶上有一定滑轮,一柔软的细绳跨过定滑轮,两端分别与物块A和B连结,A的质量为4 m,B的质量为 m.开始时将B按在地面上不动,然后放开手,让A沿斜面下滑而B上升.物块A与斜面间无摩擦.设当A沿斜面下滑s距离后,细绳突然断了,求物块B上升的最大高度H.

图7-7-7

(16分)
如图13所示，水上滑梯由斜槽AB和水平槽BC构成，AB与BC圆滑连接，斜槽的竖直高度

，BC面高出水面的距离

。一质量m=50kg的游戏者从滑梯顶端A点由静止滑下，

取10mol/s²。
（1）若忽略游戏者下滑过程中受到的一切阻力，求游戏者从斜槽顶端A点由静止滑下到斜槽底端B点的速度大小；
（2）若由于阻力的作用，游戏者从滑

梯顶端A点由静止滑下到达滑梯末端C点时的速度大小

=15m/s，求这一过程中游戏者克服阻力做的功；
（3）若游戏者滑到滑梯末端C点以

=15m/s的速度水平飞出，求他从C点水平飞出到落入水中时，他在空中运动过程中水平方向的位移。

如图所示，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中

A．小球在b点时动能最大?	B．小球和弹簧总机械能守恒
C．到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
D．b→c过程中小球的机械能减少

从倾角为θ的斜面顶点A平抛一物体，初动能为10J，物体到达斜面底端B时的动能变为130J，不计空气阻力，求斜面的倾角θ。

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