【題目】如圖1所示,一根輕質(zhì)彈簧上端固定在天花板上,下端掛一小球(可視為質(zhì)點),彈簧處于原長時小球位于O點.將小球從O點由靜止釋放,小球沿豎直方向在OP之間做往復運動,如圖2所示.小球運動過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi).不計空氣阻力,重力加速度為g

1)在小球運動的過程中,經(jīng)過某一位置A時動能為Ek1,重力勢能為EP1,彈簧彈性勢能為E1,經(jīng)過另一位置B時動能為Ek2,重力勢能為EP2,彈簧彈性勢能為E2.請根據(jù)功是能量轉(zhuǎn)化的量度,證明:小球由A運動到B 的過程中,小球、彈簧和地球組成的物體系統(tǒng)機械能守恒;

2)已知彈簧勁度系數(shù)為k.以O點為坐標原點,豎直向下為x軸正方向,建立一維坐標系Ox,如圖2所示.

a.請在圖3中畫出小球從O運動到P的過程中,彈簧彈力的大小F隨相對于O點的位移x變化的圖象.根據(jù)Fx圖象求:小球從O運動到任意位置x的過程中彈力所做的功W,以及小球在此位置時彈簧的彈性勢能E;

b.已知小球質(zhì)量為m.求小球經(jīng)過OP中點時瞬時速度的大小v

【答案】1)略;(2a.如圖所示;;b.。

【解析】

試題(1)設重力做的功為WG,彈力做的功為W

根據(jù)動能定理 WG + W= Ek2 - Ek11分)

由重力做功與重力勢能的關系 WG = Ep1 – Ep21分)

由彈力做功與彈性勢能的關系 W= E1- E21分)

聯(lián)立以上三式可得 Ek1+ Ep1+E1= Ek2+Ep2+E2 1分)

2a. F-x圖象如右圖所示 (1分)

圖中的圖線和x軸圍成的面積表示功的大小

所以彈力做功為(注:沒有負號扣1分) (2分)

由彈力做功與彈性勢能的關系 W=" 0" -E

解得1分)

b. 小球由O點到OP中點,根據(jù)動能定理1分)

小球由O點到P點,根據(jù)機械能守恒定律1分)

解得1分)

練習冊系列答案
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【題目】示波管是示波器的核心部件,它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成,如圖1。

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A.亮斑的x坐標一定不變

B.亮斑的x坐標變?yōu)樵瓉淼囊话?/span>

C.亮斑的y坐標變?yōu)樵瓉淼囊话?/span>

D.亮斑的y坐標可能小于原來的一半

(2)定義每單位電壓引起的偏轉(zhuǎn)量為示波管的靈敏度,為了提高示波管的靈敏度,下列改變電壓的操作或?qū)κ静ㄆ鞯母难b操作可行的是_____

A.適當增大偏轉(zhuǎn)電極兩極板間的電勢差

B.適當減小偏轉(zhuǎn)電極的極板長度

C.適當減小偏轉(zhuǎn)電極兩極板之間的距離

D.適當增大加速電極的加速電壓

(3)如果在電極YY′之間加上如圖2﹣(a)所示的電壓,在XX′之間加上如圖2﹣(b)所示電壓,請在圖中定性畫出觀察到的波形。

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(2)6s末的速度;

(3)12s末的位移.

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A. 拉力F先增大后減小,最大值是G

B. 開始時拉力F最大為,以后逐漸減小為0

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邊長為cm,求電場線方向及電場強度大小.

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