“弹跳小人”(如图甲所示)是一种深受儿童喜爱的玩具,其原理如图乙所示.竖直光滑长杆固定在地面不动,套在杆上的轻质弹簧下端不固定,上端与滑块拴接,滑块的质量为0.80 kg.现在向下压滑块,直到弹簧上端离地面高度h=0.40m时,然后由静止释放滑块.滑块的动能Ek随离地高度h变化的图象如图丙所示.其中高度从0.80m到1.40m范围内的图线为直线,其余部分为曲线.若以地面为重力势能的参考平面,空气阻力为恒力,g取10 m/s2.则结合图象可知
A.弹簧原长为0.72m
B.空气阻力大小为1.00N
C.弹簧的最大弹性势能为9.00J
D.弹簧在落回地面的瞬间滑块的动能为5.40J
如图所示,遥控电动赛车(可视为质点)从A点由静止出发,经过时间t后关闭电动机,赛车继续前进至B点后进入固定在竖直平面内的圆形光滑轨道,通过轨道最高点P后又进入水平轨道CD上。已知赛车在水平轨道AB部分和CD部分运动时受到阻力恒为车重的0.5倍,即k=Ff/mg=0.5,赛车的质量m=0.4kg,通电后赛车的电动机以额定功率P=2W工作,轨道AB的长度L=2m,圆形轨道的半径R=0.5m,空气阻力可忽略,取重力加速度g=10m/s2。某次比赛,要求赛车在运动过程中既不能脱离轨道,又在CD轨道上运动的路程最短。在此条件下,求:
(1)小车在CD轨道上运动的最短路程;
(2)赛车电动机工作的时间。
蹦极是一项考验体力、智力和心理承受能力的空中极限运动。跳跃者站在约50m高的塔台上,把一根原长为L的弹性绳的一端绑在双腿的踝关节处,另一端固定在塔台上,跳跃者头朝下跳下去。若弹性绳的弹力遵守胡克定律,不计空气阻力,则在跳跃者从起跳到第一次下落到最低点的过程中,跳跃者的动能Ek(图线①)和弹性绳的弹性势能Ep(图线②)随下落高度的变化图象中,大致正确的是
A. B. C. D.
如图所示,左侧为一个固定在水平桌面上的半径为R的半球形碗,碗口直径AB水平,O为球心,碗的内表面及碗口光滑.右侧是一个足够长的固定光滑斜面.一根不可伸长的轻质细绳跨过碗口及竖直固定的轻质光滑定滑轮,细绳两端分别系有可视为质点的小球m1和物块m2,且m1>m2.开始时m1恰在A点,m2在斜面上且距离斜面顶端足够远,此时连接m1、m2的细绳与斜面平行且恰好伸直,C点是圆心O的正下方.当m1由静止释放开始运动,则下列说法中正确的是( )
A.m2沿斜面上滑过程中,地面对斜面的支持力始终保持恒定
B.当m1运动到C点时,m1的速率是m2速率的倍
C.m1可能沿碗面上升到B点
D.在m1从A点运动到C点的过程中,m1与m2组成的系统机械能守恒
如图固定在地面的斜面倾角为30°,物块B固定在木箱A的上方,一起从a点由静止开始下滑,到b点接触轻弹簧,又压缩至最低点c,此时将B迅速拿走,然后木箱A又恰好被轻弹簧弹回到a点。已知A质量为m,B质量为3m,a、c间距为L,重力加速度为g。下列说法正确的是
A. 在A上滑的过程中,与弹簧分离时A的速度最大
B. 弹簧被压缩至最低点c时,其弹性势能为0.8mgL
C. 在木箱A从斜面顶端a下滑至再次回到a点的过程中,因摩擦产生的热量为1.5mgL
D. 若物块B没有被拿出,AB能够上升的最高位置距离a点为L/4
2018年2月13日,平昌冬奥会女子单板滑雪U形池项目中,我国选手刘佳宇荣获亚军。如图所示为U形池模型,其中a、c为U形池两侧边缘,在同一水平面,b为U形池最低点。刘佳宇从a点上方h高的O点自由下落由左侧进入池中,从右侧飞出后上升至最高位置d点相对c点高度为。不计空气阻力,下列判断正确的是
A. 从O到d的过程中机械能减少
B. 从a到d的过程中机械能守恒
C. 从d返回到c的过程中机械能减少
D. 从d返回到b的过程中,重力势能全部转化为动能