题目内容

【题目】如图所示,质量为1kg的滑块在倾角为的光滑斜面上,从点由静止开始下滑,到点开始压缩轻弹簧,到点时达到最大速度,到点(图中未画出)开始弹回,返回点离开弹簧,恰能再回到点。若两点间距离为,弹簧弹性势能的最大值为,则下列说法正确的是(  )

A.弹簧的劲度系数是

B.点到点滑块克服重力做的功为

C.滑块的动能最大值为

D.点到点弹簧的弹力对滑块做的功为

【答案】A

【解析】

A.当滑块的合力为零时,滑块速度最大,由题意知在点时滑块的速度最大,此瞬间滑块受力平衡,则有

可得

故选项A正确;

B.滑块从d点到a点,运用动能定理得

可得

即克服重力做的功为8J,所以从点到点滑块克服重力做的功小于8J,故选项B错误;

C.滑块从点到点,由系统的机械能守恒知,滑块的动能增加量与弹簧弹性势能增加量之和等于滑块重力势能的减少量,小于8J所以滑块的动能最大值小于8J,故选项C错误;

D.弹簧弹性势能的最大值为8J,根据功能关系知从点到点弹簧的弹力对滑块做的功为8J,从点到点弹簧的弹力对滑块做的功小于8J,故选项D错误。

故选A

练习册系列答案
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【题目】如图,用碰撞实验器可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是,可以通过仅测量___(填选项前的符号),间接地解决这个问题。

A.小球开始释放高度h

B.小球抛出点距地面的高度H

C.小球做平抛运动的射程

2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时,先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP。然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,并多次重复。接下来要完成的必要步骤是___。(填选项前的符号)

A.用天平测量两个小球的质量m1m2

B.测量小球m1开始释放高度h

C.测量抛出点距地面的高度H

D.测量平抛射程OMON

E.分别找到m1m2相碰后平均落地点的位置MN

3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为___(用(2)中测量的量表示);若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为___(用(2)中测量的量表示)

4)有同学认为,在上述实验中仅更换两个小球的材质,其它条件不变,可以使被碰小球做平抛运动的射程增大。经测定,m145.0gm27.5g,小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示。请你用已知的数据,分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为___cm

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