题目内容

一轻质弹簧固定于水平地面上,一质量为的小球自距地面高为处自由下落到弹簧上端,并将弹簧压缩,小球速度达到最大的位置离地面高度为,到达的最低点离地面的高度为。若换成一质量为)的小球从高处自由下落至同一弹簧上端,速度达到最大的位置离地面高度为,到达的最低点离地面的高度为,则

A??????? B

C????? D

 

【答案】

B

【解析】

试题分析:物体加速度为零时,速度增大,即受力平衡时速度最大,设小球受力平衡时弹簧的压缩量为x

则:kx=mgm2m1,则x2x1;即质量大的小球速度达到最大的位置离地面高度为h1较小。故h1h1;到达的最低点时小球的重力势能完全转化为弹簧的弹性势能,假设h2′=h2,即下落的高度相同,但m2m1,则2小球减少的重力势能mgh较大,即弹簧增加的弹性势能应该较多,弹簧的形变量还要增大,故2小球到达最低点力地面的高度较小,即h2h2.故选B

考点:功能关系;自由落体运动.

 

练习册系列答案
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(2011?湖北模拟)一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系.实验装置如下图甲所示,在离地面高为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小刚球接触.将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使小球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹.
(1)若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s,则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为
Ep=
mgs2
4h
Ep=
mgs2
4h

(2)该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据:
弹簧压缩量x/(cm) 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50
小球飞行水平距离s/m 2.01 3.00 4.01 4.98 6.01 6.99
结合(1)问与表中数据,弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系式应为
Ep=
104mgx2
h
Ep=
104mgx2
h

(3)完成实验后,该同学对上述装置进行了如下图乙所示的改变:(I)在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处,使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;(II)将木板向右平移适当的距离固定,再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板上得到痕迹P;(III)用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离为y.若已知木板与桌子右边缘的水平距离为L,则(II)步骤中弹簧的压缩量应该为
x=
L
200
h
y
x=
L
200
h
y


(4)若该同学在完成图乙实验的过程中,弹簧与桌子右边缘不垂直,用(3)问的方法计算得出的弹簧压缩量比实际
偏小
偏小
(选填“偏大”、“偏小”或“没有影响”).

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