（19分）题图中有一个竖直固定在地面的透气圆筒，筒中有一劲度为k的轻弹簧，其下端固定，上端连接一质量为m的薄滑块，圆筒内壁涂有一层新型智能材料——ER流体，它对滑块的阻力可

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

（19分）题图中有一个竖直固定在地面的透气圆筒，筒中有一劲度为k的轻弹簧，其下端固定，上端连接一质量为m的薄滑块，圆筒内壁涂有一层新型智能材料——ER流体，它对滑块的阻力可调。起初，滑块静止，ER流体对其阻力为0，弹簧的长度为L，现有一质量也为m的物体从距地面2L处自由落下，与滑块碰撞后粘在一起向下运动。为保证滑块做匀减速运动，且下移距离为时速度减为0，ER流体对滑块的阻力须随滑块下移而变.试求（忽略空气阻力）：

（1）下落物体与滑块碰撞过程中系统损失的机械能；
（2）滑块向下运动过程中加速度的大小；
（3）滑块下移距离d时ER流体对滑块阻力的大小。

◎ 答案

（1）
（2）
（3）

◎ 解析

（1）设物体下落末速度为v0，由机械能守恒定律

得
设碰后共同速度为v1，由动量守恒定律
2mv1=mv0
得
碰撞过程中系统损失的机械能力

（2）设加速度大小为a，有

得　
（3）设弹簧弹力为FN，ER流体对滑块的阻力为FER
受力分析如图所示


FS=kx
x=d+mg/k
得

◎ 知识点

    专家分析，试题“（19分）题图中有一个竖直固定在地面的透气圆筒，筒中有一劲度为k的轻弹簧，其下端固定，上端连接一质量为m的薄滑块，圆筒内壁涂有一层新型智能材料——ER流体，它对滑块的阻力可…”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。

圆筒 固定 竖直 下端 内壁
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    如图所示，轻杆在其中点O折成    		如图所示，在光滑水平桌面上有一质量为M的小车，小车跟绳一端相连，绳子另一端通过滑轮吊一个质量为m的砝码，则当砝码着地的瞬间（小车未离开桌子）小车的速度大小为_________
    如图所示，在光滑水平桌面上    		如图所示，质量为m的小球，用轻软绳系在边长为a的正方形截面木柱的边A处（木柱水平放置，图中画斜线部分为其竖直横截面），软绳长4a质量不计，它所承受的最大拉力为7mg，开始绳
    如图所示，质量为m的小球，用    		当凸透镜成实像时，若将物体逐渐向凸透镜移近，它的像到透镜的距离________。（填“变大”、“变小”或“不变）
    当凸透镜成实像时，若将物体
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