分析 (1)重物與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律可以求出最大彈性勢能.
(2)當(dāng)物體A的合力為零時(shí)速度最大,由牛頓第二定律和胡克定律得出此時(shí)彈簧的形變量,再由機(jī)械能守恒定律求A的最大速度.
(3)對(duì)系統(tǒng),由能量守恒定律可以求出初速度.
解答 解:(1)重物下落距離l的過程中,它與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,則由機(jī)械能守恒定律得彈簧的最大彈性勢能為:
EPm=2mgl-mgl=mgl;
(2)釋放前,彈簧的壓縮量為:x1=$\frac{mg}{k}$
當(dāng)物體A的合力為零時(shí)速度最大,此時(shí)B的合力也為零,則繩子拉力為:T=2mg
由牛頓第二定律知,此時(shí)彈簧對(duì)A的拉力為:F=T-mg=mg
此時(shí)彈簧的伸長量為:x2=$\frac{mg}{k}$
則 x2=x1,所以物體A速度最大時(shí)彈簧的彈性勢能等于釋放前的彈性勢能.對(duì)系統(tǒng),由機(jī)械能守恒得:
2mg(x1+x2)=mg(x1+x2)+$\frac{1}{2}•3m{v}^{2}$
解得物體A的最大速度為:v=2$\sqrt{\frac{m{g}^{2}}{3k}}$
(3)由(1)可知,重物在斜面上下滑l距離時(shí),彈簧的彈性勢能最大,最大彈性勢能仍為:EPm=mgl
由能量守恒定律得:$\frac{1}{2}$•3mv02+2mglsinθ=mgl+μmglcosθ+EPm
解得:v0=$\sqrt{\frac{5gl}{3}}$
答:(1)物體B下落過程中,彈簧的最大彈性勢能是mgl.
(2)物體A的最大速度為2$\sqrt{\frac{m{g}^{2}}{3k}}$.
(3)物體B沿斜面向下的初速度至少要$\sqrt{\frac{5gl}{3}}$.
點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵要明確物體A和B的狀態(tài),知道A的速度最大時(shí)兩個(gè)物體的合力都為零.涉及力在空間的效應(yīng),可考慮能量守恒定律或動(dòng)能定理.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 雨后天空出現(xiàn)彩虹是光的衍射現(xiàn)象 | |
B. | 相對(duì)論認(rèn)為,真空中的光速在不同慣性參考系中都是相同的 | |
C. | 橫波在傳播過程中,波峰上的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到相鄰的波峰所用的時(shí)間為一個(gè)周期 | |
D. | 電磁波和機(jī)械波一樣依賴于介質(zhì)傳播 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 小物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過程中,小物塊在C點(diǎn)時(shí),彈簧的彈性勢能最小 | |
B. | 小物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過程中,小物塊機(jī)械能不斷減少 | |
C. | 小物塊第一次經(jīng)過B點(diǎn)的加速度值小于第二次經(jīng)過B點(diǎn)的加速度值 | |
D. | 小物塊從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中,加速度不斷減小 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | A,B兩點(diǎn)的電荷均帶負(fù)電 | |
B. | 電子軌道所在位置的場強(qiáng)處處相同 | |
C. | 若將A、B兩點(diǎn)的電荷緩慢向兩側(cè)移動(dòng),電子的軌道半徑減小 | |
D. | 電子做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為$\sqrt{\frac{\sqrt{2}kqe}{2m{a}^{3}}}$ |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 開關(guān)斷開時(shí),電容器不帶電 | |
B. | 將開關(guān)閉合,電容器充電 | |
C. | 將開關(guān)閉合,穩(wěn)定時(shí)電容器的電荷量為4.8×10-4C | |
D. | 若現(xiàn)開關(guān)處閉合狀態(tài),將開關(guān)S斷開,到再次穩(wěn)定后,通過R1的總電荷量為3.2×10-4C |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 感應(yīng)電流從a流向b | |
B. | 導(dǎo)體棒ab受到的安培力方向平行斜面向下,大小保持恒定 | |
C. | 機(jī)械能一直減小 | |
D. | 克服安培力做的功等于燈泡消耗的電能 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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