如图所示,一轻质弹簧的一端固定于倾角为θ=300的光滑斜面上端,另一端系质量m=0.5kg的小球,小球被一垂直于斜面的挡板挡住,此时弹簧恰好为自然长度。现使挡板以恒定加速度

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,一轻质弹簧的一端固定于倾角为θ=300的光滑斜面上端,另一端系质量m=0.5kg的小球,小球被一垂直于斜面的挡板挡住,此时弹簧恰好为自然长度。现使挡板以恒定加速度a=2m/s2匀加速沿斜面向下运动(斜面足够长),己知弹簧的劲度系数k=50N/m。求:
(1)小球开始运动时挡板A对小球提供的弹力;
(2)小球从开始运动到与档板分离时弹簧的伸长量;
(3)试问小球与档板分离后能否回到出发点?请简述理由。

◎ 答案

(1)1.5 N
(2)3 cm
(3)小球与档板分离后不能回到出发点,因为整个过程中挡板对小球的力沿斜面向上,小球位移沿斜面向下,所以挡板小球做负功,小球和弹簧系统的机械能减少。

◎ 解析

(1)设小球受挡板的作用力为F1,因为开始时弹簧对小球无作用力,由得:N。
(2)因为分离时档板对小球的作用力为0,设此时小球受弹簧的拉力为F2
得:N,
得:cm。
(3)小球与档板分离后不能回到出发点,因为整个过程中挡板对小球的力沿斜面向上,小球位移沿斜面向下,所以挡板小球做负功,小球和弹簧系统的机械能减少。

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一轻质弹簧的一端固定于倾角为θ=300的光滑斜面上端,另一端系质量m=0.5kg的小球,小球被一垂直于斜面的挡板挡住,此时弹簧恰好为自然长度。现使挡板以恒定加速度…”主要考查了你对  【机械能守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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