名校
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,下列判断正确的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/10/25/2578492382846976/2579949915832320/STEM/bc6f995e-251a-499c-842f-cc0a467f1c67.png?resizew=256)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/10/25/2578492382846976/2579949915832320/STEM/bc6f995e-251a-499c-842f-cc0a467f1c67.png?resizew=256)
A.物块加速度先减小后增大 |
B.物块经过O点时的速度最大 |
C.弹簧的弹性势能一直减小 |
D.物块所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功 |
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2020-10-27更新
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955次组卷
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3卷引用:2021届安徽省皖南八校高三上学期第一次联考物理试题
名校
2 . 如图所示,光滑细杆AB倾斜固定,与水平方向夹角为45°,一轻质弹簧的一端固定在O点,另一端连接质量为m的小球,小球套在细杆上,O与细杆上A点等高,O与细杆AB在同一竖直平面内,OB竖直,OP垂直于AB,且
,当小球位于细杆上A、P两点时,弹簧弹力大小相等。现将小球从细杆上的A点由静止释放,在小球沿细杆由A点运动到B点的过程中(已知重力加速度为g,弹簧一直处于弹性限度内且不弯曲),下列说法正确的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/24/90a291de-c3b5-4804-8af4-acddc1ebf4d6.png?resizew=110)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8f69228fff4cccd564d419b8c49aacfe.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/24/90a291de-c3b5-4804-8af4-acddc1ebf4d6.png?resizew=110)
A.弹簧的弹性势能先减小后增大 |
B.小球加速度大小等于号![]() |
C.小球运动到B点时的动能为![]() |
D.小球从A点运动到P点,机械能减少了![]() |
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2020-02-18更新
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966次组卷
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2卷引用:2019届百校联盟高三高考复习全程精炼冲刺金卷理综物理试题(一)(全国I卷)
名校
3 . 如图1所示,一根劲度系数为k的轻质弹簧,上端固定在天花板上,下端挂一小球(可视为质点),弹簧处于原长时小球位于O点。将小球从O点由静止释放,小球沿竖直方向在OP之间做往复运动,如图2所示。小球运动过程中弹簧始终处于弹性限度内,不计空气阻力,重力加速度为g。
(1)在小球运动的过程中,经过某一位置A时动能为
,重力势能为
,弹簧弹性势能为
,经过另一位置B时动能为
,重力势能为
,弹簧弹性势能为
。请根据功是能量转化的量度,证明:小球由A运动到B的过程中,小球、弹簧和地球组成的物体系统机械能守恒;
(2)若以O点为坐标原点,竖直向下为x轴正方向,建立一维坐标系
,如图2所示,
a.请在图3中画出小球从O运动到P的过程中,弹簧弹力的大小F随相对于O点的位移x变化的图象。根据F-x图象求:小球从O运动到任意位置x的过程中弹力所做的功W,以及小球在此位置时弹簧的弹性势能
;
b.已知小球质量为m。求小球经过OP中点时瞬时速度的大小v。
(3)若以平衡位置为坐标原点O',竖直向下为x轴正方向,建立一维坐标系,选取小球处在的平衡位置为参考平面(系统的势能为零),请根据功是能量转化的量度,求小球运动到O'点下方x处时系统的势能。
(1)在小球运动的过程中,经过某一位置A时动能为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/369d3705024ae3f7346490a0a5fbb2e4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8a99d6b148023aa41ee0779ecde9f091.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ca5246f2d2469b9390c74777278e7f36.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7fc5e9dfb52a889e07ceeb1b3d8b16c3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8263d608dabb320f756bf984b82058f7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/881354e93c1c1701c431dbf2164a125e.png)
(2)若以O点为坐标原点,竖直向下为x轴正方向,建立一维坐标系
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/849d344657aee9c1cbc27a3f4fea967d.png)
a.请在图3中画出小球从O运动到P的过程中,弹簧弹力的大小F随相对于O点的位移x变化的图象。根据F-x图象求:小球从O运动到任意位置x的过程中弹力所做的功W,以及小球在此位置时弹簧的弹性势能
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b0a17099df22a3c76c46a779b3b9e9f0.png)
b.已知小球质量为m。求小球经过OP中点时瞬时速度的大小v。
(3)若以平衡位置为坐标原点O',竖直向下为x轴正方向,建立一维坐标系,选取小球处在的平衡位置为参考平面(系统的势能为零),请根据功是能量转化的量度,求小球运动到O'点下方x处时系统的势能。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/1/d8c2ce44-df80-4773-bf99-f0974873ace4.png?resizew=246)
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名校
4 . 某同学准备利用如图所示的装置探究劲度系数较大的轻质弹簧T的弹性势能与其压缩量之间的关系。图中B为一固定在桌面、带有刻度的平直光滑导轨,小盒C用轻绳悬挂于O点,弹簧T左端固定,用小球A沿导轨B向左挤压弹簧,释放后球A弹出,射入一较重的小盒C中与小盒C一起向右摆动,摆动的最大角度
可以被准确测出,球A射入盒C后两者的重心重合,重心距悬点O的距离为
。试问:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/26/2168984179187712/2170745626271744/STEM/3f9ea79d-88cf-4f4c-85ec-e2417eaddef9.png?resizew=234)
(1)欲完成此探究实验,该同学在实验过程中除了要测量最大摆角
和重心距悬点O的距离L外,还需要测量哪些物理量?写出这些物理量及其字母代号_______ ;
(2)通过上述的物理量可求出弹簧T将球A弹出时释放的弹性势能
,写出其计算表达式___________
无需书写推导过程
;
(3)下面是本实验中的几个步骤:
按实验装置安装好器材;
用刻度尺测定C的重心到悬点O的距离L;
反复调节盒C的位置,使其运动轨迹平面与光滑轨道在同一平面内,且盒C静止,开口正对导轨末端,A、C两者重心同高;
用球A压缩弹簧,使其重心处于轨道的某一刻度线上,记录此时的读数;
释放A球,让它射入盒C中,一起与C摆动到最大高度;
记录最大摆角
;
处理数据,得出结论在上述步骤中还缺少哪些主要步骤?请你写出来___________ ;
(4)该实验除了要保证光滑导轨水平、小球A能正射入小盒C并与C一起运动以外,还应注意些什么_____________ ?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c24095e409b025db711f14be783a406c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c88d9142df6ba8e43c1a93bd04a1362.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/26/2168984179187712/2170745626271744/STEM/3f9ea79d-88cf-4f4c-85ec-e2417eaddef9.png?resizew=234)
(1)欲完成此探究实验,该同学在实验过程中除了要测量最大摆角
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c24095e409b025db711f14be783a406c.png)
(2)通过上述的物理量可求出弹簧T将球A弹出时释放的弹性势能
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0a6a3d29b15d91f1a49ae0c4bbf78a77.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd995178601c2ad7b40f973d268c7bb7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04582116cd765fcc5a52f44279ad6c94.png)
(3)下面是本实验中的几个步骤:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c512c047783c07da1d4f4455a4033ef5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/876959b9f90f2379cf3d0927a8e31005.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/67773252101fb3704fdac88b5f3f1bda.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/74269cfb503e736149e1ac3165fcbafa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/406d4ad05a8f3a004d60fae7e6ebf1e0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/630245b76baf53ac58e32a7d4aeeb6f2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c24095e409b025db711f14be783a406c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7774f7770f4869a480eb9411c0c8af27.png)
(4)该实验除了要保证光滑导轨水平、小球A能正射入小盒C并与C一起运动以外,还应注意些什么
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2019-03-29更新
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1282次组卷
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7卷引用:【全国百强校】河北衡水中学2019届高三高考模拟物理试题
【全国百强校】河北衡水中学2019届高三高考模拟物理试题2019届河北省衡水中学高考物理模拟试题(十二)2020届安徽省定远县高三停课不停学线上测试物理试题(八)(已下线)2021年高考物理【热点·重点·难点】专练-热点19.力学实验2022届安徽省滁州市定远县育才学校高三下学期期中理综物理试题(已下线)押题精选10 力学创新实验-2022年高考物理108所名校押题精选(已下线)专题53验证物理规律和测量物理量实验-2023届高考物理一轮复习知识点精讲与最新高考题模拟题同步训练
真题
5 . 水平放置的轻弹簧,一端固定,另一端与小滑块接触,但不粘连;初始时滑块静止于水平气垫导轨上的O点,如图(a)所示,现利用此装置探究弹簧的弹性势能Ep与其压缩时长度的改变量x的关系,先推动小滑块压缩弹簧,用米尺测出x的数值;然后将小滑块从静止释放,用计时器测出小滑块从O点运动至气垫导轨上另一固定点A所用的时间t。多次改变x,测得的x值及其对应的t值如下表所示。(表中的
值是根据t值计算得出的)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/12/e4248808-d9be-4db3-842c-d0f046533194.png?resizew=253)
(1)根据表中数据,在图(b)中的方格纸上作
图线________ ;
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2012/7/2/1575275157233664/1575275207680000/STEM/53fe9fa7-af0b-4ab3-9957-61ef0fb09303.png?resizew=266)
(2)回答下列问题:(不要求写出计算或推导过程)
①已知点(0,0)在
图线上,从
图线看,
与x是什么关系_____ ?
②从理论上分析,小滑块刚脱离弹簧时的动能Ek与
是什么关系_____ ?
③当弹簧长度改变量为x时,弹性势能与相应的Ek是什么关系_____ ?
④综合以上分析,Ep与x是什么关系______ ?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/808426112792e9a80a06f611b60827a4.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/12/e4248808-d9be-4db3-842c-d0f046533194.png?resizew=253)
x(cm) | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 |
t(s) | 3.33 | 2.20 | 1.60 | 1.32 | 1.08 |
1/t(s-1) | 0.300 | 0.455 | 0.625 | 0.758 | 0.926 |
(1)根据表中数据,在图(b)中的方格纸上作
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5d3c698b2c2a96e660663e8e5bec1a27.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2012/7/2/1575275157233664/1575275207680000/STEM/53fe9fa7-af0b-4ab3-9957-61ef0fb09303.png?resizew=266)
(2)回答下列问题:(不要求写出计算或推导过程)
①已知点(0,0)在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5d3c698b2c2a96e660663e8e5bec1a27.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5d3c698b2c2a96e660663e8e5bec1a27.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/808426112792e9a80a06f611b60827a4.png)
②从理论上分析,小滑块刚脱离弹簧时的动能Ek与
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/808426112792e9a80a06f611b60827a4.png)
③当弹簧长度改变量为x时,弹性势能与相应的Ek是什么关系
④综合以上分析,Ep与x是什么关系
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名校
6 . 如图所示,内壁光滑的直圆筒固定在水平地面上,一轻质弹簧一端固定在直圆筒的底端,其上端自然状态下位于O点处.将一质量为m、直径略小于直圆筒的小球A缓慢的放在弹簧上端,其静止时弹簧的压缩量为x0.现将一与小球A直径等大的小球B从距A小球3x0的P处释放,小球B与小球A碰撞后立即粘连在一起向下运动,它们到达最低点后又向上运动,并恰能回到O点.已知两小球均可视为质点,弹簧的弹性势能为
kx2,其中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量.求:
(1)弹簧的劲度系数k;
(2)小球B的质量mB;
(3)小球A与小球B一起向下运动时速度的最大值vm.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f89eef3148f2d4d09379767b4af69132.png)
(1)弹簧的劲度系数k;
(2)小球B的质量mB;
(3)小球A与小球B一起向下运动时速度的最大值vm.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/10/9d5ed98d-5905-4acb-ad40-19892c74910a.png?resizew=114)
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2018-11-10更新
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1262次组卷
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2卷引用:北京市顺义牛栏山第一中学2019届高三第一学期期中考试理科物理
2020高三·全国·专题练习
7 . 随着时代的不断发展,快递业发展迅猛,大量的快件需要分拣。为了快件的安全,某网友发明了一个缓冲装置,其理想模型如图所示。劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连,轻杆可在固定的槽内移动,与槽间有恒定的滑动摩擦力作用,轻杆向下移动一定距离后才停下,保证了快件的安全。一质量为m的快件从弹簧上端l处由静止释放,沿斜面下滑后与轻杆相撞,轻杆与槽间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,大小为f=mg,不计快件与斜面间的摩擦。
(1)求快件与弹簧相撞时的速度大小;
(2)若弹簧的劲度系数为
,求轻杆开始移动时,弹簧的压缩量x1;
(3)已知弹簧的弹性势能表达式为
,其中k为劲度系数,x为弹簧的形变量;试求(2)情况下,轻杆向下运动时快件的加速度a,以及轻杆向下移动的最大距离x2。
(1)求快件与弹簧相撞时的速度大小;
(2)若弹簧的劲度系数为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5051d8fcdf26be02218381f66af3765.png)
(3)已知弹簧的弹性势能表达式为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/311046509455a77a237c4abbbc4a635f.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/6/5/2478289600610304/2479043987480576/STEM/100d0082-bf90-4b17-b484-09a002514e5f.png?resizew=293)
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8 . 如图甲所示,一轻质弹簧左端固定在墙壁上,右端与置于水平面上的质量为m的小滑块相连。在以下的讨论中小滑块可视为质点,弹簧始终在弹性限度内,取弹簧原长时弹性势能为0,且空气阻力可忽略不计。
(1)若水平面光滑,以弹簧原长时小滑块的位置O为坐标原点,建立水平向右的坐标轴Ox,如图甲所示。
①已知弹簧的劲度系数为k,请写出弹簧弹力F与小滑块所在位置坐标x的关系式,并借助F-x 图像确定出将小滑块由O点缓慢拉到位置坐标x的过程中,弹簧弹力所做的功。
②小滑块在某轻质弹簧的作用下,沿光滑水平面在O点附近做往复运动,若从小物块向右运动通过O点时开始计时,请在图乙中定性画出小物块所受弹力F随时间t变化的关系图像;
若测得该弹簧的弹性势能Ep与其位置坐标x的关系曲线如图丙所示,其中Ep0和x0皆为已知量,请根据图丙中Ep-x图像提供的信息求解本题中弹簧的劲度系数k′。
(2)若水平面不光滑,小滑块与水平面间的动摩擦因数为μ。如图丁所示,弹簧的劲度系数为k,O为弹簧原长位置,以距O点右侧
的O′为坐标原点,向右为正方向建立坐标轴O′x′。将小滑块沿水平面向右拉到O′右侧的P点,由静止释放小滑块,小滑块可以在水平面上往复运动并最终停下。已知重力加速度为g,并可认为滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等。
①证明小滑块被释放后第一次向左的运动的过程中,其受力特点符合以O′为平衡位置的简谐运动的受力条件。并分析如果小滑块在O点最左方停不住,则O到P点距离应满足什么条件;
② 若小滑块被释放后能第2次经过O点而不能第3次经过O点,试分析说明O′到P点距离又应满足什么条件。
(1)若水平面光滑,以弹簧原长时小滑块的位置O为坐标原点,建立水平向右的坐标轴Ox,如图甲所示。
①已知弹簧的劲度系数为k,请写出弹簧弹力F与小滑块所在位置坐标x的关系式,并借助F-x 图像确定出将小滑块由O点缓慢拉到位置坐标x的过程中,弹簧弹力所做的功。
②小滑块在某轻质弹簧的作用下,沿光滑水平面在O点附近做往复运动,若从小物块向右运动通过O点时开始计时,请在图乙中定性画出小物块所受弹力F随时间t变化的关系图像;
若测得该弹簧的弹性势能Ep与其位置坐标x的关系曲线如图丙所示,其中Ep0和x0皆为已知量,请根据图丙中Ep-x图像提供的信息求解本题中弹簧的劲度系数k′。
(2)若水平面不光滑,小滑块与水平面间的动摩擦因数为μ。如图丁所示,弹簧的劲度系数为k,O为弹簧原长位置,以距O点右侧
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9ead94e3c23067e76691bce6d889b8bb.png)
①证明小滑块被释放后第一次向左的运动的过程中,其受力特点符合以O′为平衡位置的简谐运动的受力条件。并分析如果小滑块在O点最左方停不住,则O到P点距离应满足什么条件;
② 若小滑块被释放后能第2次经过O点而不能第3次经过O点,试分析说明O′到P点距离又应满足什么条件。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/11/6/2328250600366080/2377678984167424/STEM/f9fe0a6b-a9b3-4bde-81f1-dd1a52303a15.png?resizew=766)
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9 . 某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”,可以用来测量竖直上下电梯运行时的加速度,其构造如图(a)所示。把一根轻弹簧上端固定在小木板上,下端悬吊0.9N重物时弹簧下端的指针指木板上刻度为C的位置,把悬吊1.0N重物时指针位置的刻度标记为0,以后该重物就固定在弹簧上,和小木板上的刻度构成了一个“竖直加速度测量仪”。
(1)请在图中除0以外的6根长刻度线旁,标注加速度的大小,示数的单位用m/s2表示,加速度的方向向上为正、向下为负。说明标注的原理。
(2)如图(b)所示,若以小球的平衡位置0为坐标原点,竖直向下建立x轴。已知弹簧的劲度系数为k,弹簧始终处于弹性限度内。如果把弹性势能与重力势能的和称为系统的势能,并规定小球处在平衡位置时系统的势能为零,请根据“功是能量转化的量度”,证明:小球运动到0点下方x处时系统的势能
。
(3)势能也叫位能,与相互作用的物体的相对位置有关。物体的重力势能总是相对于某一个水平面来说的,选择不同的参考平面,物体的重力势能的数值是不同的,在参考平面上方的物体重力势能是正值,在参考平面下方的物体重力势能是负值:请问弹簧的弹性势能可以是负值吗?请用学过的理论分析论证你的观点。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/22/2834688023994368/2834827630960640/STEM/6cce4446-9863-478e-a5cf-cf19d94acfa6.png?resizew=79)
(1)请在图中除0以外的6根长刻度线旁,标注加速度的大小,示数的单位用m/s2表示,加速度的方向向上为正、向下为负。说明标注的原理。
(2)如图(b)所示,若以小球的平衡位置0为坐标原点,竖直向下建立x轴。已知弹簧的劲度系数为k,弹簧始终处于弹性限度内。如果把弹性势能与重力势能的和称为系统的势能,并规定小球处在平衡位置时系统的势能为零,请根据“功是能量转化的量度”,证明:小球运动到0点下方x处时系统的势能
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7bdb8126d7c8480b83e411d7ca2b38f9.png)
(3)势能也叫位能,与相互作用的物体的相对位置有关。物体的重力势能总是相对于某一个水平面来说的,选择不同的参考平面,物体的重力势能的数值是不同的,在参考平面上方的物体重力势能是正值,在参考平面下方的物体重力势能是负值:请问弹簧的弹性势能可以是负值吗?请用学过的理论分析论证你的观点。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/22/2834688023994368/2834827630960640/STEM/6cce4446-9863-478e-a5cf-cf19d94acfa6.png?resizew=79)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/22/2834688023994368/2834827630960640/STEM/7d46f5cf-588f-4eb8-b9f5-f86f1fbfbbf0.png?resizew=56)
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2021-10-22更新
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362次组卷
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2卷引用:2022届北京市顺义区牛栏山一中实验学校高三上学期第二次月考物理试题
名校
10 . 如图甲所示,一轻质弹簧左端固定在墙壁上,右端与置于水平面上的质量为m的小滑块相连.在以下的讨论中小滑块可视为质点,弹簧始终在弹性限度内,取弹簧原长时弹性势能为0,且空气阻力可忽略不计.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/11/6/2328074088308736/2328754267299840/STEM/493d54a8-a6d1-42d1-81c4-370b542db3e0.png?resizew=766)
(1)若水平面光滑,以弹簧原长时小滑块的位置O为坐标原点,建立水平向右的坐标轴Ox,如图甲所示.
①请在图乙中画出弹簧弹力F与小滑块所在位置坐标x的关系图像.
教科书中讲解了由v - t图像求位移的方法,请你借鉴此方法,并根据F-x图像推导出小滑块在x位置时弹簧弹性势能Ep的表达式.(已知弹簧的劲度系数为k)
②小滑块在某轻质弹簧的作用下,沿光滑水平面在O点附近做往复运动,其速度v的大小与位置坐标x的关系曲线如图丙所示,其中vm和x0皆为已知量,请根据图丙中v-x图像提供的信息求解本题中弹簧的劲度系数k′.
(2)若水平面不光滑,且已知小滑块与水平面之间的动摩擦因数为μ.仍以弹簧原长时小滑块的位置O为坐标原点,建立水平向右的坐标轴Ox,将小滑块沿水平面向右拉到距离O点为l0的P点按住(l0>μmg/k),如图丁所示.计算中可以认为滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等,已知重力加速度为g,弹簧的劲度系数为k.
①若放手后小滑块第一次经过O点向左运动至最远点Q,求Q点与O点的距离,并分析如果小滑块在Q点停不住,l0与μ、m和k等物理量之间应满足什么条件;
②若放手后小滑块第二次经过O点后在向右运动的过程中逐渐减速最终静止,求小滑块从P点开始运动的整个过程中所通过的总路程.
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(1)若水平面光滑,以弹簧原长时小滑块的位置O为坐标原点,建立水平向右的坐标轴Ox,如图甲所示.
①请在图乙中画出弹簧弹力F与小滑块所在位置坐标x的关系图像.
教科书中讲解了由v - t图像求位移的方法,请你借鉴此方法,并根据F-x图像推导出小滑块在x位置时弹簧弹性势能Ep的表达式.(已知弹簧的劲度系数为k)
②小滑块在某轻质弹簧的作用下,沿光滑水平面在O点附近做往复运动,其速度v的大小与位置坐标x的关系曲线如图丙所示,其中vm和x0皆为已知量,请根据图丙中v-x图像提供的信息求解本题中弹簧的劲度系数k′.
(2)若水平面不光滑,且已知小滑块与水平面之间的动摩擦因数为μ.仍以弹簧原长时小滑块的位置O为坐标原点,建立水平向右的坐标轴Ox,将小滑块沿水平面向右拉到距离O点为l0的P点按住(l0>μmg/k),如图丁所示.计算中可以认为滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等,已知重力加速度为g,弹簧的劲度系数为k.
①若放手后小滑块第一次经过O点向左运动至最远点Q,求Q点与O点的距离,并分析如果小滑块在Q点停不住,l0与μ、m和k等物理量之间应满足什么条件;
②若放手后小滑块第二次经过O点后在向右运动的过程中逐渐减速最终静止,求小滑块从P点开始运动的整个过程中所通过的总路程.
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2019-11-07更新
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656次组卷
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2卷引用:2019年北京市海淀区高三上学期期中模拟考试物理试题