题目内容
【题目】如图所示,在高1.5m的光滑平台上有一个质量为2kg的小球被一细线拴在墙上,球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧.当烧断细线时,小球被弹出,小球落地时的速度方向与水平方向成60°角,则正确的是(g=10m/s2)( )
A. 弹簧最大弹性势能为10J B. 弹簧最大弹性势能为15J
C. 运动时间为s D. 落地点到桌子边缘的距离是m
【答案】A
【解析】
小球离开平台做平抛运动,平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,根据h=gt2求出小球空中运动的时间,由公式vy=gt求出小球落地时竖直方向的分速度,从而得知水平分速度.研究弹簧弹开小球的过程,由系统的机械能守恒求弹簧最大的弹性势能.
小球离开平台做平抛运动,由h=gt2得,; 则落地时竖直方向上的分速度vy=gt=10×m/s=m/s.据题:小球落地时的速度方向与水平方向成60°角,则有tan60°=,解得v0=m/s.所以弹簧被压缩时具有的最大弹性势能;小球落地点到桌子边缘的距离是x=v0t=m,故A正确,BCD错误;故选A
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