题目内容

【题目】如图所示,倾角为α=37°的足够长的粗糙斜面AB固定在水平面上,一小物块从距B点l0m的A点由静止释放后,下滑到B点与弹性挡板碰撞后无能量损失反弹,恰能冲上斜面的Q点(图中未画出)。设物块和斜面间的动摩擦因数为0.5,以B点为零势能面(sln37°=0.6,cos37°=0.8)。则下列说法正确的是(  )

A.Q点到B点距离为2m

B.物块沿斜面下滑时机械能减少,沿斜面上滑时机械能增加

C.物块下滑时,动能与势能相等的位置在AB中点上方

D.物块从开始释放到最终静止经过的总路程为15m

【答案】AD

【解析】

A.物块从A到Q全过程由动能定理得

代入,

解得

选项A正确;

B.全过程摩擦力一直做负功,物块的机械能不断减少,选项B错误;

C.物块从A下滑到AB中点时,由能量守恒定律可得

显然此处重力势能大于动能,继续下滑时重力势能将减小,动能增加,故动能与重力势能相等的位置在AB中点下方,则选项C错误;

D.因为,所以物块最终静止在挡板处,根据能量守恒得

代入数据解得

s=15m

选项D正确。

故选AD。

练习册系列答案
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【题目】为了研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的关系,某实验小组的实验装置如图所示,水平光滑槽距地面高为h,光滑槽与桌子右边缘垂直,槽出口与桌边缘相齐,槽中放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小钢球接触。将小球向左推,压缩弹簧一段距离后由静止释放,弹簧将小球沿水平方向推出,小球落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。

①若测得某次实验小球的落点P到O点的距离为s,那么由理论分析得到小球释放前压缩弹簧的弹性势能Ep与h、s和mg之间的关系式是____________;

②该同学改变弹簧的压缩量进行多次实验,测量得到下表的数据:

在坐标纸上做出x-s的图像____________。并由图像得出:x与s的关系式是____________。

③完成实验后,该同学对上述装置进行了如图所示的改变:

(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,小球撞到木板上,并在白纸上留下痕迹O;

(II)将木板向右平移适当的距离(设为L)固定,再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,小球撞到木板上,在白纸上留下痕迹P;

(III)用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离设为y。由此步骤得到弹簧的压缩量应该为____________;

④若该同学在完成步骤③的过程中,光滑水平槽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与实际值相比____________ (选填“偏大”、“偏小”或“相同”)。

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