题目内容
19.(1)求弹簧的劲度系数k;
(2)此过程中,物体具有的最大动能Ekm(结果保留两位有效数字)
分析 (1)当物体的速度最大时合力为零,由平衡条件和胡克定律结合求弹簧的劲度系数k.
(2)从P点释放到反弹至OP中点,运用动能定理列式.从P点释放到速度最大,运用动能定理列式,联立可求得最大动能Ekm.
解答 解:(1)当物体的速度最大时合力为零,由平衡条件和胡克定律得:
mgsinθ=k△l
解得:k=$\frac{mgsinθ}{△l}$=$\frac{0.4×10×sin30°}{0.02}$=100N/m
(2)物体从P点释放到反弹至OP中点时,由动能定理得:
mg•$\frac{1}{2}$xsinθ-μmg•$\frac{3}{2}$xcosθ=0…①
从P点释放到速度最大,由动能定理得:
mg(x+△l)sinθ-μmgxcosθ-Ep=Ekm…②
由①②两式可以求得最大动能为:Ekm=$\frac{0.52}{3}$J≈0.17J
答:(1)弹簧的劲度系数k是100N/m;
(2)此过程中,物体具有的最大动能Ekm是0.17J.
点评 本题的关键要正确分析物体的受力情况,判断物体的运动情况,抓住各个状态和过程的物理规律.对于动能定理,要灵活选取研究的过程进行列式.
练习册系列答案
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9.下列天体周围都有磁场,其中指南针不能在其上工作的是( )
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10.
如图所示,一轻质橡皮筋的一端系在竖直放置的半径为0.5m的圆环顶点P,另一端系一质量为0.1kg的小球,小球穿在圆环上可做无摩擦的运动.设开始时小球置于A点,橡皮筋处于刚好无形变状态,A点与圆心O位于同一水平线上.当小球运动到最低点B时速率为1m/s,此时小球对圆环恰好没有压力(取g=10m/s2).下列正确的是( )
| A. | 从A到B的过程中,小球的机械能守恒 | |
| B. | 从A到B的过程中,橡皮筋的弹性势能增加了0.45 J | |
| C. | 小球过B点时,橡皮筋上的弹力为1.0N | |
| D. | 小球过B点时,橡皮筋上的弹力为1.2N |
7.
从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体I、II的速度图象如图所示在0~t2时间内,下列说法中正确的是( )
| A. | I物体所受的合外力不断增大,II物体所受的合外力不断减小 | |
| B. | 在第一次相遇之前,t1时刻两物体相距最远 | |
| C. | t2时刻两物体相遇 | |
| D. | II物体的平均速度大小小于I物体 |
4.
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| A. | 剪断细线瞬间弹簧的弹力为0 | |
| B. | 剪断细线瞬间弹簧的弹力大小为mgsinα+μmgcosα | |
| C. | 剪断细线瞬间木块A的加速度大小为2(gsinα+μgcosα) | |
| D. | 剪断细线瞬间木块B的加速度大小为0 |
20.在“验证力的平行四边形定则”的实验中,两次拉伸橡皮条的结点伸长至相同位置,这样做的目的是( )
| A. | 便于记录测量点 | |
| B. | 便于在同一位置作图 | |
| C. | 使两次弹簧测力计拉力的作用效果相同 | |
| D. | 便于对弹簧测力计读数 |