题目内容
15.(1)物体从静止开始下落到刚与弹簧接触所经历的时间t
(2)物体到达最低位置时,求弹簧的最大形变量x
(3)物体到达最低位置后能否回弹?若不能,请说明理由.
分析 (1)小球开始时做匀加速直线运动,由位移公式即可求出下落的时间;
(2)小球接触弹簧开始,合力向下,向下做加速度逐渐减小的加速运动,运动到某个位置时,合力为零,加速度为零,速度最大,然后合力方向向上,向下做加速度逐渐增大的减速运动,运动到最低点时,速度为零,根据功能关系即可求出弹簧的最大形变量x.
(3)根据受力分析判定小球能否回弹.
解答 解:(1)小球接触弹簧前做匀加速直线运动,ma=mg-f=mg-$\frac{mg}{4}$=0.75mg,所以:a=0.75g
则:H=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$
所以:$t=\sqrt{\frac{2H}{a}}=\sqrt{\frac{8H}{3g}}$
(2)设弹簧的最大形变量x则由功能关系得:$mg(H+x)-f(H+x)=\frac{1}{2}k{x}^{2}$
即:kx2=2(mg-f)(H+x)=1.5mg(H+x)
得:$x=\frac{1.5mg+\sqrt{2.25{m}^{2}{g}^{2}+6kmgH}}{2k}$或$x=\frac{1.5mg-\sqrt{2.25{m}^{2}{g}^{2}+6kmgH}}{2k}$<0(舍去)
(3)滑块若在最低点时弹簧的弹力要大于:mg+f=1.25mg
而弹簧的弹力:kx=$\frac{k{x}^{2}}{x}=\frac{1.5mg(H+x)}{x}>1.5mg(H+x)>1.25mg$
所以物体到达最低位置后能回弹.
答:(1)物体从静止开始下落到刚与弹簧接触所经历的时间是$\sqrt{\frac{8H}{3g}}$;
(2)物体到达最低位置时,弹簧的最大形变量是$\frac{1.5mg+\sqrt{2.25{m}^{2}{g}^{2}+6kmgH}}{2k}$.
(3)物体到达最低位置后能回弹.
点评 解决本题的关键知道根据合力的大小和方向可知加速度的大小和方向,以及知道加速度与速度同向,速度增加,加速度与速度反向,速度减小.
| A. | 环境温度降低,RM的阻值减小 | |
| B. | 环境温度升高,Uab变大 | |
| C. | 滑片P向下移动时,Uab变大 | |
| D. | 调节滑片P的位置能改变降温和升温设备启动时的临界温度 |
| A. | FN=mg | B. | FN=$\frac{\sqrt{3}}{2}$mg | C. | Ft=0 | D. | Ft=$\frac{\sqrt{3}}{2}$μmg |
| A. | $\frac{N•{m}^{2}}{k{g}^{2}}$ | B. | $\frac{N•k{g}^{2}}{{m}^{2}}$ | C. | $\frac{{m}^{3}}{kg•{s}^{2}}$ | D. | $\frac{kg•m}{{s}^{2}}$ |
| A. | 甲是电流互感器,通过输电线的电流是100A | |
| B. | 乙是电流互感器,输电线电线的电流是10A | |
| C. | 甲是电压互感器,输电线两端电压是2.2×104V | |
| D. | 乙是电压互感器,输电线两端电压是2.2×105V |