為探究彈簧彈力做功的特點,某同學設置了如圖甲所示的裝置,將一個輕彈簧(符合胡克定律)水平放置,左端固定在豎直墻上,右端連接置于水平面上的小滑塊,開始時彈簧處于原長狀態(tài),現(xiàn)用水平力F向右拉動滑塊,使滑塊向右做勻加速直線運動,發(fā)現(xiàn)F隨滑塊的位移x的變化函數(shù)關系如圖乙所示(其中x0已知)。已知滑塊與水平面間的滑動摩擦力為f,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,求:
(1)彈簧的勁度系數(shù);
(2)小滑塊的位移為x0時的動能;
(3)若滑塊的重力為G,在運動至x0處突然與彈簧斷開連接且撤去F,并進入如圖丙所示的豎直放置的光滑半圓軌道內,且恰能到達最高點,求半圓軌道的半徑R。

【考點】動能定理的簡單應用;探究功與物體速度變化的關系.
【答案】(1)彈簧的勁度系數(shù)為;
(2)小滑塊的位移為x0時的動能為fx0;
(3)半圓軌道的半徑R為。
f
x
0
(2)小滑塊的位移為x0時的動能為fx0;
(3)半圓軌道的半徑R為
2
f
x
0
5
G
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網所有,未經書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/29 8:0:10組卷:13引用:2難度:0.6
相似題
-
1.如圖所示,一個固定在豎直平面上的光滑半圓形管道,管道里有一個直徑略小于管道內徑的小球,小球在管道內做圓周運動,從B點脫離后經過0.2s后又恰好與傾角為45°的斜面垂直相碰。已知半圓形管道的半徑為R=1m,小球可看作質點且質量為m=1kg,g取10m/s2。(結果可以保留根號)
(1)求小球經過B點時的速率v;
(2)若使小球恰好到達B點,求小球剛進入管道時的速度vA。發(fā)布:2024/12/30 0:0:1組卷:60引用:3難度:0.7 -
2.如圖所示,半徑R=2m的四分之一粗糙圓弧軌道AB置于豎直平面內,軌道的B端切線水平,且距水平地面高度為h=1.25m.現(xiàn)將一質量m=0.2kg的小滑塊(可視為質點)從A點由靜止釋放,小滑塊沿圓弧軌道運動至B點以v=5m/s的速度水平拋出,
g=10m/s2,求
(1)小滑塊沿圓弧軌道運動的過程中所受摩擦力做的功是多少?
(2)小滑塊經B點時對圓軌道的壓力大?。?br />(3)小滑塊著地時的速度大小和方向?發(fā)布:2024/12/30 0:0:1組卷:39引用:7難度:0.3 -
3.如圖所示,光滑的水平面AB與光滑的豎直半圓形軌道BC平滑連接,半圓軌道半徑R=0.2m,一個質量為m=0.5kg的物體放在A處,現(xiàn)作用一水平向右的恒力F,使物塊由靜止開始運動,當物體運動到B點時,撤去水平恒力F,物體恰好能通過半圓軌道的最高點C,并從C點水平拋出,后又落回A處,g取10m/s2,物體可視為質點。空氣阻力不計。求:
(1)AB的長度L;
(2)物體在B點時對軌道的壓力;
(3)力F的大小。發(fā)布:2024/12/30 0:0:1組卷:64引用:3難度:0.5