小曾同学学习完动能和势能的知识以后,通过阅读高中教材必修二发现。
①动能Ek=12mv2;
②重力势能Ep=mgh;
③弹性势能Ep=12kx2,x为弹簧形变量,劲度系数k为弹力与形变量的比值,单位为N/m;
④在只有重力或弹簧弹力做功的系统内,动能和势能会发生相互转化,但总机械能保持不变。
在如图所示的装置中,质量为1kg的小球沿光滑斜面无初速度滑下,到达B点后通过转角装置掉入竖直装置中,在C点开始压缩弹簧,D点速度达到最大,直至压缩到最低点E。已知A与B高度差为0.8m,B与C的高度差为0.75m,弹簧足够长,劲度系数k=20N/m。忽略转弯处的能量损失。
(1)小球到达B点的速度大小为多少?
(2)请定性描述从C到D和D到E的过程中,系统能量的转化。
(3)小球的最大速度为多少?
1
2
1
2
【答案】(1)小球到达B点的速度大小为4m/s;(2)从C到D的过程中重力势能转化为动能和弹性势能;从D到E的过程中,机械能转化为弹性势能;(3)小球的最大速度为6m/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:2024/6/27 10:35:59组卷:35引用:1难度:0.6
相似题
-
1.运动员从如图所示的最高点下落到最低点的过程中(不计空气阻力),下列说法中正确的是( )
发布:2024/12/7 5:30:3组卷:46引用:1难度:0.6 -
2.如图所示,AB为光滑弧形槽,滑槽底部与光滑水平面平滑连接,一个小球从滑槽A处由静止开始下滑,运动到C处挤压弹簧,D处为弹簧被挤压到最短长度。则针对此过程下列分析正确的是( )
发布:2024/11/10 22:30:3组卷:74引用:1难度:0.8 -
3.如图甲所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将重为G=50N的金属小球从弹簧正上方某一高度处静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点。通过安装在弹簧下端的压力传感器得到弹簧弹力F随时间t变化的图象,用速度探测仪得到小球速度v随时间t变化的图象,如图乙。
问题:请在下表中说明小球速度变化的原因及小球和弹簧的机械能变化。(提示:请从力与运动关系、功和能关系两个角度说明。不计空气阻力。)时间段 小球速度变化的原因及小球和弹簧的机械能变化 0〜t1 示例:小球只受到向下的重力的作用,重力改变物体运动状态,速度越来越大。由于重力做功,小球的重力势能转化了小球的动能,动能变大则速度变大。 t1~t2 t2~t3 发布:2024/11/7 8:0:2组卷:26引用:1难度:0.6