题目内容
如图a所示，竖直光滑杆固定不动，上面套有下端接触地面的轻弹簧和一个小物体．将小物体在一定高度静止释放，通过传感器测量到小物体的速度和离地高度h并做出其动能－高度图b．其中高度从0.35 m下降到0.3 m范围内图像为直线，其余部分为曲线．以地面为零势能面，根据图像求：
(1)小物体的质量m为多少？
(2)轻弹簧弹性势能最大时，小物体的动能与重力势能之和为多大？
(3)把小物体和轻弹簧作为一个系统研究，系统具有的最小势能为多少？
答案：
解析：
解析：
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(1)根据机械能守恒或动能定理，由0.35m出下落至0.3m处的过程中为自由下落，由图中读出：在下落0.05m后，Ek＝0.5J mgΔh＝Ek m (2)轻弹簧弹性势能最大时，小物体位于最低处h1＝0.185m处仅有重力势能 2分 E＝EP＝mgh1＝10 (3)由图中读出：小物体动能最大EK＝0.7J时，系统势能最小…………2分 由机械能守恒 mgh0＝EP＋EK 2分 EP＝2.8J 2分 |
＝1 kg 4分
0.185＝1.85J 2分
练习册系列答案
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如图甲所示，竖直放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度与质量均不计，在B处设有限制装置，使活塞只能在B以上运动，B以下汽缸的容积为V0，A、B之间的容积为0.2V0．开始时活塞在B处，缸内气体的压强与大气压强p0相同，温度为77°C，现缓慢升高汽缸内气体的温度，直至活塞移动到A处，然后保持温度不变，在活塞上缓慢加砂，直至活塞刚好移动到B，然后再缓慢降低汽缸内气体的温度，直到42°C．求：
如图a所示，竖直平面内有两根光滑且不计电阻的长平行金属导轨，间距L．导轨间的空间内存在垂直导轨平面的匀强磁场．将一质量m、电阻R的金属杆水平靠在导轨处上下运动，与导轨接触良好．
，B0、c、d均为已知非零常数。为使金属杆中没有感应电流产生，从t=0时刻起，金属杆应在外力作用下做何种运动？列式说明。