【題目】自然界真是奇妙，微觀世界的規(guī)律竟然與宏觀運(yùn)動(dòng)規(guī)律存在相似之處。在長(zhǎng)期的科學(xué)探索實(shí)踐中，人類已經(jīng)建立起各種形式的能量概念以及度量方法，其中一種能量是勢(shì)能，勢(shì)能是有由于物體間存在相互作用而具有的、由物體間相對(duì)位置決定的能。如重力勢(shì)能，彈性勢(shì)能，分子勢(shì)能和電勢(shì)能等。可以認(rèn)為蹦極運(yùn)動(dòng)中的彈性繩的彈力的變化規(guī)律和彈簧相同，k為其勁度系數(shù)，l0為彈性繩的原長(zhǎng)。

(1)游客相對(duì)蹦極平臺(tái)的位移為x，彈性繩對(duì)游客的彈力為F，取豎直向下為正方向，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出F隨x變化的示意圖，并借助F-x圖像推導(dǎo)當(dāng)游客位移為x（x≥l0）時(shí)，彈性繩彈性勢(shì)能EP的表達(dá)式；

(2)已知l0=10m，k=100N/m，蹦極平臺(tái)與地面間的距離D=55m。取重力加速度g=10m/s2。計(jì)算總質(zhì)量M=160kg的游客使用該蹦極設(shè)施時(shí)距離地面的最小距離。

【答案】(1)示意圖如圖

；(2)5m

【解析】

(1)因?yàn)楸臉O運(yùn)動(dòng)中的彈性繩的彈力的變化規(guī)律和彈簧相同，取豎直向下為正方向，所以類比彈簧彈力的變化規(guī)律如圖所示

在F—x圖中，當(dāng)x>l0時(shí)圖線與x軸所圍成的面積表示彈力F做的功，則在游客位移從l0變?yōu)?/span>x的過程中，彈力做功為

所以彈性繩的彈性勢(shì)能為

(2)當(dāng)游客從蹦極平臺(tái)第一次到達(dá)最低點(diǎn)的過程中，設(shè)到達(dá)最低點(diǎn)的距離為l，根據(jù)機(jī)械能守恒有

解得

l=50m或l=2m（舍去）

所以距離地面的最小距離為

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】豎直放置的固定絕緣光滑軌道由半徑分別為R的圓弧MN和半徑為r的半圓弧NP拼接而成（兩段圓弧相切于N點(diǎn)），小球帶正電，質(zhì)量為m，電荷量為q．已知將小球由M點(diǎn)靜止釋放后，它剛好能通過P點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力．下列說法正確的是（　�。�

A. 若加豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則小球能通過P點(diǎn)

B. 若加豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則小球不能通過P點(diǎn)

C. 若加垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則小球不能通過P點(diǎn)

D. 若加垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則小球不能通過P點(diǎn)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一空腔導(dǎo)體周圍的電場(chǎng)線分布圖，電場(chǎng)方向如圖中箭頭所示，M、N、P、Q是以O為圓心的一個(gè)圓周上的四點(diǎn)，其中M、N在一條直電場(chǎng)線上，P、Q在一條曲電場(chǎng)線上，下列說法正確的有(　　)

A.M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小

B.P點(diǎn)的電勢(shì)比Q點(diǎn)的電勢(shì)低

C.負(fù)電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能小于其在Q點(diǎn)的電勢(shì)能

D.M、O間的電勢(shì)差等于O、N間的電勢(shì)差

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一個(gè)帶電荷量q=－3×10－6C的點(diǎn)電荷，從某電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電荷克服靜電力做6×10－4J的功，從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，靜電力對(duì)電荷做9×10－4J的功，問：

(1)AB、BC、CA間電勢(shì)差各為多少？

(2)如以B點(diǎn)電勢(shì)為零，則A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)各為多少？電荷在A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)能各為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的一次實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m＝1kg的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如圖所示（相鄰記數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s），那么：

（1）紙帶的______（填“P”或“C”，必須用字母表示）端與重物相連；

（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度vB＝______m/s（保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）；

（3）從起點(diǎn)P到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中物體的重力勢(shì)能減少量△EP＝_____J，此過程中物體動(dòng)能的增加量△Ek＝_____J；（g取9.8m/s2保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）

（4）通過計(jì)算，數(shù)值上△EP_____△Ek（填“＜”、“＞”或“＝”），這是因?yàn)?/span>_____．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，空間有一正三棱錐P-ABC，D點(diǎn)是BC邊的中點(diǎn)，O點(diǎn)是底面ABC的中心�，F(xiàn)在頂點(diǎn)P固定一負(fù)點(diǎn)電荷，下列說法正確的是（�。�

A.底面ABC為等勢(shì)面

B.A、B、C三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同

C.若B、O、C三點(diǎn)的電勢(shì)為φB、φO、φC，則有φB－φO=φC－φO

D.將一正的試探電荷從B點(diǎn)沿直線BC經(jīng)過D點(diǎn)移到C點(diǎn)，靜電力對(duì)該試探電荷先做負(fù)功后做正功

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，那么小球從接觸彈簧開始到將彈簧壓縮到最短的過程中（彈簧保持豎直），下列關(guān)于能的敘述正確的是

A. 彈簧的彈性勢(shì)能不斷增大

B. 小球的動(dòng)能先減小后增大

C. 小球的重力勢(shì)能先增大后減小

D. 小球的機(jī)械能總和先增大后減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某物理興趣小組利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”．

（1）下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)步驟的說法正確的是___________．

A．將斜槽的末端切線調(diào)成水平

B．將木板校準(zhǔn)到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直平面平行

C．小球每次必須從斜面上的同一位置由靜止開始釋放

D．斜槽軌道必須光滑

（2）如圖為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照相照片的一部分，今取A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立了如圖所示坐標(biāo)系，平拋軌道上三點(diǎn)的坐標(biāo)值圖中已標(biāo)出，則：

①閃光時(shí)間間隔T為___s；

②小球平拋的初速度為______m/s；

③小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小為_______m/s；

④小球水平拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為：x＝_______cm；y＝_______cm。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，R 為電阻箱(0～99.9Ω)，置于阻值最大位置，為末知電阻。斷開，閉合，逐次減小電阻箱的阻值，得到一組R、I的值，并依據(jù)R、I值作出了如圖乙所示的圖線；斷開，閉合，當(dāng)R調(diào)至某一位置時(shí)，電流表的示數(shù)=1.0A；保持電阻箱上各旋鈕的位置不變，斷開，閉合，此時(shí)電流表的示數(shù)為=0.8 A。據(jù)以上數(shù)據(jù)可知(電流表內(nèi)阻不計(jì))

A.電源電動(dòng)勢(shì)為3.0V

B.電源內(nèi)阻為2Ω

C.R.的阻值為2Ω

D.斷開，接通時(shí)，隨著R的減小，電源輸出功率一直增大

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案