动能定理弹簧的运用

压力传感器
F
O  t
t 1 t 3
t 2 动能定理中弹簧问题的综合运用
A 组
1.如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端连接一小物块,O 点为弹簧在原长时物块的位置.物
块由A 点静止释放,沿粗糙程度相同的水平面向右运动,最远到达B 点.在从A 到B 的过程中,物块(    ) A .加速度先减小后增大 B .经过O 点时的速度最大 C .所受弹簧弹力始终做正功
D .所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功
2.如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m 的小圆环,圆环与水平状态的 轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,并且处于原长状态,现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L ,圆环下滑
到最大距离时弹簧的长度变为2L (未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中  (    )
A .圆环的机械能守恒
B .弹簧弹性势能变化了mgL 3
C .圆环下滑到最大距离时,所受合力为零商品电子防盗系统
D .圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变
风琴式导轨防护罩3 .将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复.通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出这一过程弹簧弹力F 随时间t 变化的图像如图(乙)所示,则 (    )
A .t 1时刻小球动能最大
B .t 2时刻小球动能最大
C .t 2~t 3这段时间内,小球的动能先增加后减少
D .t 2~t 3这段时间内,小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能
A
O
B
m
L
4.如图甲所示,在倾角为370的粗糙足够长的斜面的底端,一质量m =1kg 可视为质点的滑块压缩一轻弹簧,滑块与弹簧不相连。t =0时释放物块,计算机通过传感器描绘出滑块的速度时间图象如图乙所示,其中oab 段为曲线,bc 段为直线,在t 1=0.1s 时滑块已上滑s =0.2m 的距离,
g 取10m/s 2。求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ的大小 (2)压缩弹簧时,弹簧具有的弹性势能p E
5.轻质弹簧原长为2l ,将弹簧竖直放置在地面上,在其顶端将一质量为5m 的物体由静止释放,当弹簧被压缩到最短时,弹簧长度为l ,现将该弹簧水平放置,一端固定在A 点,另一端与物块P 接触但不连
接.AB 是长度为5l 的水平轨道,B 端与半径l 的光滑半圆轨道BCD 相切,半圆的直径RD 竖直,如图所示,物块P 与AB 间的动摩擦因数0.5μ=.用外力推动物块P ,将弹簧压缩至长度l ,然后放开,P 开始沿轨道运动,重力加速度大小为g .
(1)若P 的质量为m ,求P 到达B 点时的速度的大小,
以及它离开圆轨道后落回到AB 上的位置与B 点之间的距离;皮尔斯电子
(2)若P 能滑上圆轨道,且仍能沿圆轨道滑下,求P 的质量的取值范围.
c
b
t/s
v/ms –1 2.0
1.0
无纺布切割机
0.1
0.2
O
a
370
m  甲
P
A
B
D
B组
1.如图所示,一个小球套在固定的倾斜光滑杆上,一根轻质弹簧的一端悬挂于O点,另一端与小球相连,弹簧与杆在同一竖直平面内.将小球沿杆拉到与O点等高的位置由静止释放.小球沿杆下滑,当弹簧处于竖直时,小球速度恰好为零.若弹簧始终处于伸长且在弹性限度内,在小球下滑过程中,下列说法正确的是()
A.弹簧的弹性势能一直增大
B.小球的机械能先减小后增大
C.当弹簧与杆垂直时,小球的动能最大
D.当弹簧与杆垂直时,小球的机械能最大
2.如图所示,一个质量为m的圆环套在固定的倾斜光滑杆上的B点,并与竖直放置的轻质弹簧上端相连,弹簧的下端固定在地面上的A点,此时弹簧处于原长h.当圆环从静止开始沿杆下滑至底端C时速度恰好为零.则在圆环下滑的过程中()
A.圆环的机械能守恒
B.弹簧的弹性势能先增大后减小
C.弹簧的弹性势能增加了mgh
D.弹簧的弹性势能最大时圆环应处于BC之间的某一位置
3.如图所示,轻弹簧一端固定,另一端与套在粗糙竖直固定杆A点的质量为m的圆环相连,弹簧水平且处于原长状态.圆环从A点由静止释放后,经过B点时速度最大,运动到C点时速度减为零(AC距离为h),若此时圆环获得一个竖直向上的速度v,恰好能回到A点.弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g.下列说法正确的是()
A.圆环下滑过程中,加速度一直增大
B.圆环下滑过程中,克服摩擦力做的功为mv2
C.圆环在C点弹簧的弹性势能为mgh﹣mv2
D.圆环上下两次经过B点的速度大小相等
4.如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图,其下半部AB 是一长为2R 的竖直细管,上半部BC 是半径为R 的四分之一圆弧弯
管,管口沿水平方向,AB 管内有一原长为R 、下端固定的轻质弹簧.投饵时,每次总将弹簧长度压缩到0. 5R 后锁定,在弹簧上段放置一粒
鱼饵,解除锁定,弹簧可将鱼饵弹射出去.设质量为m 的鱼饵到达管口C 时,对管壁的作用力恰好为零.不计鱼饵在运动过程中的机械能损失,且锁定和解除锁定时,均不改变弹簧的弹性势能.已知重力加速度为g .求:
(1)质量为m 的鱼饵到达管口C 时的速度大小v 1;
(2)弹簧压缩到0. 5R 时的弹性势能E p ;
(3)已知地面与水面相距1. 5R ,若使该投饵管绕AB 管的中轴
线OO ′在90°角的范围内来回缓慢转动,每次弹射时只放置一粒鱼饵,鱼饵的质量在2
3
m 到m
之间变化,且均能落到水面.持续投放足够长时间后,鱼饵能够落到水面的最大面积S 是多少?
5.一转动装置如图所示,四根轻杆OA 、OC 、AB 和CB 与两小球以及一小环通过铰链连接,轻杆长均为l ,球和环的质量均为m ,O 端固定在竖直的轻质转轴上,套在转轴上的轻质弹簧连接在O 与小环之间,原长为L ,装置静止时,弹簧长为3L /2,转动该装置并缓慢增大转速,小环缓慢上升。弹簧始终在弹性限度内,忽略一切摩擦和空气阻力,重力加速度为g
(1)弹簧的劲度系数k ;
(2)AB 杆中弹力为零时,装置转动的角速度ω0
(3)弹簧长度从3L /2缓慢缩短为L /2的过程中,外界对转动装置所做的功W 。
弹簧铰链O′
A
O不良图片过滤
R
C  B
2R
1.5R
0.5R  l
l
l
l
m
m  m
O
A  C
B
3L/2

本文发布于:2024-09-22 12:54:48,感谢您对本站的认可!

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