如圖所示，質(zhì)量m=5㎏的小球系于彈簧的一端，套在光滑豎直圓環(huán)上，彈簧的另一端固定在環(huán)上的A點，環(huán)半R=0.5m彈簧原長L0=R=0.5m．當球從圖中位置C滑至最低點B時，測得vB=3m/s，
（1）則在B點時彈簧的彈性勢能Ep大��？
（2）描述小球過B點之后滑行時機械能的轉化情況，并判斷小球能否到達A點，為什么？
（3）若把小球換為質(zhì)量M=2m=10Kg其它條件不變，求小球M到達B點速度大�。�
（4）情況2中小球到達的最高點與情況1是否相同？為什么？
（1）球由C到B的過程，設彈簧彈力做功為W，則：
mgR（1+cos60°）+W=
1
2
mv2
代入數(shù)據(jù)解得：W=-15J
則彈簧的彈性勢能為：EP=15J；
（2）小球過B點之后，位置升高，則重力勢能增加，速度減小則動能減少，彈簧的彈性勢能減小，即動能和彈性勢能轉化為重力勢能；
根據(jù)彈簧與小球組成的系統(tǒng)機械能守恒，小球只能到達與C等高的點，而不能到達A點；
（3）根據(jù)動能定理：MgR（1+cos60°）+W=
1
2
Mv2
W=-15J
聯(lián)立得：v=2
3
m/s
（4）根據(jù)小球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，同樣小球M到達與C等高的點，即情況與情況1相同．
答：（1）在B點時彈簧的彈性勢能Ep大小為15J；
（2）小球過B點后動能和彈性勢能轉化為重力勢能，不能達到A點，因為小球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒；
（3）若把小球換為質(zhì)量M=2m=10Kg其它條件不變，小球M到達B點速度大小為2
3
m/s．
（4）情況2中小球到達的最高點與情況1相同，同樣根據(jù)機械能守恒，小球到達與C等高的點即速度減小為零．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖2所示，質(zhì)量為m的a、b兩球固定在輕桿的兩端，桿可繞O點在豎直面內(nèi)無摩擦轉動，已知兩物體距O點的距離L1＞L2，現(xiàn)在由圖示位置靜止釋放，則在a下降過程中：（   ）
A．桿對a不做功；
B．桿對b不做功；
C．桿對a做負功；
D．桿對b做負功。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一小孩從公園中粗糙的滑梯上自由加速滑下，其能量的變化情況是（　�。�
A．重力勢能減小，動能不變，機械能減小，總能量減少
B．重力勢能減小，動能增加，機械能減小，總能量不變
C．重力勢能減小，動能增加，機械能增加，總能量增加
D．重力勢能減小，動能增加，機械能守恒，總能量不變

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

第30屆夏季奧林匹克運動會于2012年7月28日至8月13日在倫敦斯特拉特福德奧林匹克體育場舉行．奧運會中的投擲鏈球、鉛球、鐵餅和標槍等體育比賽項目都是把物體斜向上拋出的運動，如圖所示．這些物體從被拋出到落地的過程中（　　）
A．物體的機械能先減小后增大
B．物體的機械能先增大后減小
C．物體的動能先增大后減小，重力勢能先減小后增大
D．物體的動能先減小后增大，重力勢能先增大后減小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

質(zhì)量為m的物體，從靜止出發(fā)以
g
2
的加速度豎直下落h，則（　　）
A．物體的機械能增加了
1
2
mgh
B．物體的動能增加了
1
2
mgh
C．物體的機械能減少了
1
2
mgh
D．物體的重力勢能減少了mgh

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

一傳送帶裝置示意圖，其中傳送帶經(jīng)過AB區(qū)域時是水平的，經(jīng)過BC區(qū)域時變?yōu)閳A弧形（圓弧由光滑模板形成，未畫出），經(jīng)過CD區(qū)域時是傾斜的，AB和CD都與BC相切．現(xiàn)將大量的質(zhì)量均為m的小貨箱一個一個在A處放到傳送帶上，放置時初速度為零，經(jīng)傳送帶運送到D處，D和A的高度差為h．穩(wěn)定工作時傳送帶速度不變，CD段上各箱等距排列，相鄰兩箱的距離為L．每個箱子在A處投放后，在到達B之前已經(jīng)相對于傳送帶靜止，且以后也不再滑動（忽略經(jīng)BC段的微小滑動）．已知在一段相當長的時間T內(nèi)，共運送小貨箱的數(shù)目N個．這裝置由電動機帶動，傳送帶與輪子間無相對滑動，不計輪軸處的摩擦．求電動機的平均功率
.
P
．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，質(zhì)量為m的滑塊從h高處的a點沿傾斜軌道ab滑入水平軌道bc，滑塊與軌道的動摩擦因數(shù)處處相同．滑塊在a、c兩點時的速度大小均為v，ab與bc長度相等．不計空氣阻力，忽略在連接處b點的能量損失．則滑塊從a到c的運動過程中（　�。�
A．a(chǎn)b、bc兩階段運動時間相等
B．a(chǎn)b、bc兩階段加速度大小相等
C．經(jīng)b點時的速度大于
gh+v2
D．a(chǎn)b、bc兩階段損失的機械能相等

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，質(zhì)量均為m的木塊A、B用輕彈簧相連，豎直放置在水平面上，靜止時彈簧的壓縮量為l．現(xiàn)用豎直向下的力F緩慢將彈簧再向下壓縮一段距離后，系統(tǒng)再次處于靜止．此時突然撤去壓力F，當A上升到最高點時，B對水平面的壓力恰好為零．求：
（1）F向下壓縮彈簧的距離x；
（2）壓力F在壓縮彈簧過程中做的功W．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）如圖所示是某公園中的一項游樂設施，半徑為R=2.5m、r=1.5m的兩圓形軌道甲和乙安裝在同一豎直平面內(nèi)，兩軌道之間由一條水平軌道CD相連，現(xiàn)讓可視為質(zhì)點的質(zhì)量為10kg的無動力小滑車從A點由靜止釋放，剛好可以滑過甲軌道后經(jīng)過CD段又滑上乙軌道后離開兩圓形軌道，然后從水平軌道飛入水池內(nèi)，水面離水平軌道的高度h=5m，所有軌道均光滑，g=10m/s2.

（1）求小球到甲軌道最高點時的速度v.
（2）求小球到乙軌道最高點時對乙軌道的壓力.
（3）若在水池中MN范圍放上安全氣墊（氣墊厚度不計），水面上的B點在水平軌道邊緣正下方，且BM=10m，BN=15m；要使小滑車能通過圓形軌道并安全到達氣墊上，則小滑車起始點A距水平軌道的高度該如何設計？

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同步練習冊答案