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(2010·福建卷)17、如图(甲)所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=...

(2010·福建卷)17、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,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图(乙)所示,则(    )

 

6ec8aac122bd4f6e

A.6ec8aac122bd4f6e时刻小球动能最大

B. 6ec8aac122bd4f6e时刻小球动能最大

C. 6ec8aac122bd4f6e~6ec8aac122bd4f6e这段时间内,小球的动能先增加后减少 

D. 6ec8aac122bd4f6e~6ec8aac122bd4f6e这段时间内,小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能

 

C 【解析】小球在接触弹簧之前做自由落体。碰到弹簧后先做加速度不断减小的加速运动,当加速度为0,即重力等于弹簧弹力时速度达到最大值,而后往下做加速度不断增大的减速运动,与弹簧接触的整个下降过程,小球的动能和重力势能转化为弹簧的弹性势能。上升过程恰好与下降过程互逆。由乙图可知t1时刻开始接触弹簧;t2时刻弹力最大,小球处在最低点,动能最小;t3时刻小球往上运动恰好要离开弹簧;t2-t3这段时间内,小球的先加速后减速,动能先增加后减小,弹簧的弹性势能转化为小球的动能和重力势能。 【命题特点】本题考查牛顿第二定律和传感器的应用,重点在于考查考生对图像的理解。
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(2010·安徽卷)14.伽利略曾设计如图所示的一个实验,将摆球拉至M点放开,摆球会达到同一水平高度上的N点。如果在E或F处钉子,摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点;反过来,如果让摆球从这些点下落,它同样会达到原水平高度上的M点。这个实验可以说明,物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑时,其末速度的大小(    )

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A.只与斜面的倾角有关

B.只与斜面的长度有关

C.只与下滑的高度有关

D.只与物体的质量有关

 

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(2011·福建理综·T21)如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图,其下半部AB是一长为2R的竖直细管,上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管,管口沿水平方向,AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧。投饵时,每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定,在弹簧上端放置一粒鱼饵,解除锁定,弹簧可将鱼饵弹射出去。设质量为m的鱼饵到达管口C时,对管壁的作用力恰好为零。不计鱼饵在运动过程中的机械能损失,且锁定和解除锁定时,均不改变弹簧的弹性势能。已知重力加速度为g。求:

质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小6ec8aac122bd4f6e;弹簧压缩到0.5R时的弹性势能6ec8aac122bd4f6e;已知地面与水面相距1.5R,若使该投饵管绕AB管的中轴线6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e角的范围内来回缓慢转动,每次弹射时只放置一粒鱼饵,鱼饵的质量在6ec8aac122bd4f6e到m之间变化,且均能落到水面。持续投放足够长时间后,鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少?

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(2011·天津理综·T10)如图所示,圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平地面上,轨道半径为R,MN为直径且与水平面垂直,直径略小于圆管内径的小球A以某一速度冲进轨道,到达半圆轨道最高点M时与静止于该处的质量与A相同的小球B发生碰撞,碰后两球粘在一起飞出轨道,落地点距N为2R,重力加速度为g,忽略圆管内径,空气阻力及各处摩擦均不计,求

粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间t;

小球A冲进轨道时速度v的大小。

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(2011·北京高考·T22)如图所示,长度为6ec8aac122bd4f6e的轻绳上端固定在O点,下端系一质量为m的小球(小球的大小可以忽略)。

在水平拉力F的作用下,轻绳与竖直方向的夹角为6ec8aac122bd4f6e

小球保持静止,画出此时小球的受力图,并求力F的大小;

由图示位置无初速度释放小球,求当小球通过最低点

时的速度大小及轻绳对小球的拉力。不计空气阻力。

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(2011·安徽高考·T24)如图所示,质量M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上,质量m=1kg的小球通过长L=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接,小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动,开始轻杆处于水平状态,现给小球一个竖直向上的初速度6ec8aac122bd4f6e=4 m/s,g取106ec8aac122bd4f6e

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(1)若锁定滑块,试求小球通过最高点P时对轻杆的作用力大小和方向。

(2)若解除对滑块的锁定,试求小球通过最高点时的速度大小。

在满足(2)的条件下,试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离。

 

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