题目内容

【题目】如图所示,水平轨道AB光滑,水平轨道BC粗糙且BC长,光滑足够长的固定斜面体CDE与水平轨道AC在C点平滑连接,一轻质弹簧左端固定于A点,当弹簧处于自然长度时。其右端恰好位于B点,在B点放一质量的小球。用一水平力把小球推到O点。此时弹簧具有的弹性势能,。撤去水平力后,小球在斜面体上最远能运动到F点,F点到水平面的距离,g取。求:

(1)水平轨道BC段的动摩擦因数;

(2)小球第三次通过C点时的速度;

(3)小球最终停止的位置距C点多远?

【答案】(1);(2);(3)小球最终停在了C点

【解析】

(1)方法一:小球由O点运动到F点应用动能定理得

而

解得

方法二:根据能量守恒定律得

解得:

(2)方法一:小球由O点第三次运动到C点,在BC面上运动了三次,应用动能定理得

而

解得:

方法二:球由O点第三次运动到C点,在BC面上运动了三次,应用能量守恒定律得

解得:

(3)设小球在BC段运动的路程为s,小球最终停在BC段的某个点,由O点到最终停止的位置应用能量守恒定律得

解得:

在BC段运动的次数

所以小球最终停在了C点。

练习册系列答案
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【题目】利用图装置做“验证机械能守恒定律”的实验.

(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、交流电源、铁架台、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的还有________。(选填器材前的字母)

A.大小合适的铁质重锤 B.体积较大的木质重锤

C.刻度尺 D.游标卡尺 E.秒表

(2)在实验过程中,下列实验操作和数据处理正确的是________。

A.释放重锤前,使纸带保持竖直

B.做实验时,先释放重锤,再接通打点计时器的电源

C.为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v,可测量该点到O点的距离h,再根据公式v=计算,其中g应取当地的重力加速度

D.用刻度尺测量某点到O点的距离h,利用公式mgh计算重力势能的减少量,其中g应取当地的重力加速度

(3)图是实验中得到的一条纸带.在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC 。重锤质量用m表示,已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。从打下O点到打下B点的过程中,重锤重力势能的变化量|ΔEp|=________,动能的变化量|ΔEk|=________。

(4)某同学在纸带上选取计数点后,测量它们到起始点O的距离h,并计算出打相应计数点时重锤的速度v,通过描绘v2-h图象去研究机械能是否守恒。若实验中重锤所受阻力不可忽略,且阻力大小保持不变,从理论上分析,合理的v2-h图象是下列图中的________。

A.B. C.D.

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