如图(a),小球甲固定于水平气垫导轨的左端,质量m=0.4kg的小球乙可在导轨上无摩擦地滑动,甲、乙两球之间因受到相互作用而具有一定的势能,相互作用力沿二者连线且随间距的变化而变化。现已测出势能随位置x的变化规律如图(b)中的实线所示。已知曲线最低点的横坐标x0=20cm,虚线①为势能变化曲线的渐近线,虚线②为经过曲线上某点的切线。
(1)将小球乙从x1=8cm处由静止释放,小球乙所能达到的最大速度为多大?
(2)假定导轨右侧足够长,将小球乙在导轨上从何处由静止释放,小球乙不可能第二次经过x0=20cm的位置?(只回答结果,不必说明理由)
(3)如虚线②为势能曲线上某点的切线,其斜率的物理意义是什么?(只回答结果,不必说明理由)
(4)若将导轨右端抬高,使其与水平面的夹角α=30°,如图(c)所示。将球乙从x2=6cm处由静止释放,小球乙运动到何处时速度最大?并求其最大速度。(g取10m/s2)

【考点】常见力做功与相应的能量转化.
【答案】(1)将小球乙从x1=8cm处由静止释放,小球乙所能达到的最大速度为1m/s;
(2)静止释放点在0<x<6cm区间内时,只能经过x0位置一次;
(3)虚线②的斜率表示斥力;
(4)乙球在x3=12cm处时,速度最大,其最大速度是0.55m/s。
(2)静止释放点在0<x<6cm区间内时,只能经过x0位置一次;
(3)虚线②的斜率表示斥力;
(4)乙球在x3=12cm处时,速度最大,其最大速度是0.55m/s。
【解答】
【点评】
声明:本试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布。
发布:2024/4/20 14:35:0组卷:75引用:1难度:0.3
相似题
-
1.如图所示,一质量为m、带电量为+q的小物块静止放在绝缘水平地面上,地面上方存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,某时刻物块获得一初速度v0开始向右运动,运动距离x后停止。已知物块与水平面之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,此过程中物块与地面之间由于摩擦产生的热量为( )
发布:2025/1/6 0:30:5组卷:62引用:3难度:0.5 -
2.一质量为m的物体放在倾角为θ且足够长的光滑固定斜面上,初始位置如图甲所示,在平行于斜面向上的力F的作用下由静止开始沿斜面运动,运动过程中物体的机械能E随位置x的变化关系如图乙所示.其中0~x1过程的图线是曲线,x1~x2过程的图线是平行于x轴的直线,则下列说法正确的是( )
发布:2024/12/16 13:0:4组卷:152引用:1难度:0.5 -
3.如图1所示,固定的粗糙斜面长为10m,一小滑块自斜面顶端由静止开始沿斜面下滑的过程中,小滑块的动能Ek随位移x的变化规律如图2所示,取斜面底端为重力势能的参考平面,小滑块的重力势能Ep随位移x的变化规律如图3所示,重力加速度g=10m/s2.根据上述信息可以求出( )
发布:2024/12/22 9:30:3组卷:561引用:10难度:0.9