17．如圖所示，一輕質(zhì)彈簧豎直固定于地面上，彈簧上端連接一質(zhì)量為m的重物，靜止時彈簧壓縮量為d，現(xiàn)給重物施加一豎直向下的力，使彈簧的壓縮量為4d，穩(wěn)定后撤去外力．已知重物通過原平衡位置時的速度為$\sqrt{9dg}$，彈簧恢復到原長時重物的速度為$\sqrt{8dg}$，求彈簧被壓縮d時的彈性勢能．

分析 撤去外力后，物體與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，由機械能守恒定律分別對物體從最低點到平衡位置，及到原長位置兩個過程列式，即可求解．

解答 解：設(shè)彈簧被壓縮d時的彈性勢能為Ep1，彈簧被壓縮4d時的彈性勢能為Ep2．
根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒得：
  Ep2=Ep1+mg•3d+$\frac{1}{2}m（\sqrt{9dg}）^{2}$
  Ep2=mg•4d+$\frac{1}{2}m（\sqrt{8dg}）^{2}$
聯(lián)立解得 Ep1=$\frac{1}{2}mgd$
答：彈簧被壓縮d時的彈性勢能為$\frac{1}{2}mgd$．

點評 解決本題時要抓住物體通過平衡位置時的彈性勢能等于重物靜止時的彈性勢能，運用系統(tǒng)的機械能守恒定律分過程研究．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．如圖所示，甲、乙兩個小學生各乘一輛冰車在水平冰面上游戲，甲、乙和各自冰車的總質(zhì)量均為M=30kg，游戲時甲推著一個質(zhì)量m=15kg的箱子，和他一起以大小為v1=4m/s的速度滑行，前面乙以v2=2m/s的速度同向滑行，為了避免相撞，甲突然將箱子沿冰面推給乙，箱子滑到乙處時乙迅速把它抓住，恰好可以避免相撞，不計冰面的摩擦，則下列說法正確的是（　�。�
A．推出箱子后，甲的速度變?yōu)?m/s
B．甲相對地面將箱子推出的速度大小為5.6m/s
C．三者最后的速度均為3.6m/s
D．乙抓住箱子過程中，三者組成系統(tǒng)損失的機械能為68J

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．某同學利用下述裝置對輕質(zhì)彈簧的彈性勢能進行探究：一輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一小球接觸而不固連；彈簧處于原長時，小球恰好在桌面邊緣，如圖甲所示．向左推小球，使彈簧壓縮一段距離后由靜止釋放；小球離開桌面后落到水平地面．通過測量和計算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能．回答下列問題：
（1）本實驗中可認為，彈簧被壓縮后的彈性勢能Ep與小球拋出時的動能Ek相等．已知重力加速度大小為g．為求得Ek，至少需要測量下列物理量中的ABC（填正確答案標號）．
A．小球的質(zhì)量m
B．小球拋出點到落地點的水平距離s
C．桌面到地面的高度h
D．彈簧的壓縮量△x
E．彈簧原長l0
（2）用所選取的測量量和已知量表示Ek，得Ek=$\frac{mg{s}^{2}}{4h}$．
（3）圖乙中的直線是實驗測量得到的s-△x圖線．從理論上可推出，如果h不變，m增加，s-△x圖線的斜率會減�。ㄌ睢霸龃蟆薄皽p小”或“不變”）；如果m不變，h增加，s-△x圖線的斜率會增大（填“增大”“減小”或“不變”）．由圖乙中給出的直線關(guān)系和Ek的表達式可知，Ep與△x的2次方成正比．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．約在1670年，英國賽斯特城的主教約翰•維爾金斯設(shè)計了一種磁力“永動機”，如圖所示，在斜坡頂上放一塊強有力的磁鐵，斜坡上端有一個小孔，斜面下有一個連接小孔直至底端的彎曲軌道．維爾金斯認為：如果在斜坡底放一個小鐵球，那么由于磁鐵的吸引，小鐵球就會向上運動，當小球運動到小孔P處時，它就要掉下，再沿著斜面下的彎曲軌道返回斜坡底端Q，由于有速度而可以對外做功，然后又被磁鐵吸引回到上端，到小孔P處又掉下．
在以后的二百多年里，維爾金斯的永動機居然改頭換面地出現(xiàn)過多次，其中一次是在1878年，即在能量轉(zhuǎn)化和守恒定律確定20年后，而且竟在德國取得了專利權(quán)!
請你分析一下，維爾金斯“永動機”能實現(xiàn)嗎？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．超導磁懸浮列車是利用超導體的抗磁作用使列車車體向上浮起，同時通過周期性地變換磁極方向而獲得推進動力的新型交通工具．其推進原理可以簡化為如圖所示的模型：在水平面上相距L的兩根平行直導軌間，有豎直方向等距離分布的勻強磁場B1和B2且B1=B2=B；每個磁場的寬都是l，相間排列，所有這些磁場都以速度v向右勻速運動．這時跨在兩導軌間的長為L寬為l的金屬框abcd（懸浮在導軌上方）在磁場力作用下也將會向右運動．設(shè)金屬框的總電阻為R，運動中所受到的阻力恒為f，則金屬框的最大速度可表示為（　�。�
A．vmax=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v-fR}{{B}^{2}{L}^{2}}$B．vmax=$\frac{2{B}^{2}{L}^{2}v-fR}{2{B}^{2}{L}^{2}}$
C．vmax=$\frac{4{B}^{2}{L}^{2}v-fR}{4{B}^{2}{L}^{2}}$D．vmax=$\frac{2{B}^{2}{L}^{2}+fR}{2{B}^{2}{L}^{2}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．如圖1所示，是探究某根彈簧的伸長量x與所受拉力F之間的關(guān)系圖（圖2），下列說法中正確的是（　�。�
A．彈簧的勁度系數(shù)是2 N/m
B．從開始到當彈簧受F1=200 N的拉力時，拉力對彈簧做功20 J
C．當彈簧受F2=800 N的拉力作用時，彈簧伸長量為x2=40 cm
D．從開始到當彈簧伸長量為x1=20 cm時，拉力對彈力做功80 J

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．某物體沿一直線運動，其v-t圖象如圖所示，則下列說法中錯誤的是（　�。�
A．第2 s內(nèi)和第3 s內(nèi)的速度方向相反
B．第2 s內(nèi)和第3 s內(nèi)的加速度方向相反
C．第3 s內(nèi)速度方向與加速度方向相反
D．第5 s內(nèi)加速度方向與速度方向相反

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．在“探究力的平行四邊形定則”的實驗中，用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點，在橡皮條的另一端拴上兩條細繩，細繩另一端系著繩套B、C（用來連接彈簧測力計）．其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細繩的結(jié)點，OB和OC為細繩．
（1）本實驗用的彈簧測力計示數(shù)的單位為N，圖中B的示數(shù)為3.6N．（保留一位小數(shù)）
（2）本實驗采用的科學方法是C．
A．理想實驗法    B．控制變量法    C．等效替代法    D．建立物理模型法
（3）完成該實驗的下列措施中，能夠減小實驗誤差的是ABC．
A．拉橡皮筋的繩細一些且長一些
B．拉橡皮筋時，彈簧秤、橡皮筋、細繩應(yīng)貼近木板且與木板面平行
C．拉橡皮筋的細繩要長些，標記同一細繩方向的兩點要遠些
D．使拉力F1和F2的夾角越小越好．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．如圖，光滑的水平軌道與電阻R相連，置于方向豎直向下的勻強磁場中，軌道間距離為2L，長為3L的導體棒AC垂直導軌放置．在水平向右的外力作用下，AC棒向右運動，勻速運動時的速度為V．若磁場的磁感應(yīng)強度為B，AC棒的電阻為R，其余電阻不計．求：
（1）D、C兩點的電勢差UAC；
（2）此時作用在AC棒上的外力多大？

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