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如图所示,已知轻弹簧发生弹性形变时所具有的弹性势能其中k为弹簧的劲度系数,x为其...

如图所示,已知轻弹簧发生弹性形变时所具有的弹性势能其中k为弹簧的劲度系数,x为其形变量.现有质量为m1的物块与劲度系数为k的轻弹簧相连并静止地放在光滑的水平桌面上,弹簧的另一端固定,按住物块m1,弹簧处于自然长度,在m1的右端连一细线并绕过光滑的定滑轮接一个挂钩.现在将质量为m2的小物体轻轻地挂在挂钩上.设细线不可伸长,细线、挂钩、滑轮的质量及一切摩擦均不计,释放m1,求:

1m1速度达最大值时弹簧伸长的长度.

2m1的最大速度值.

 

(1)(2) 【解析】试题当的加速度等于零时,即弹簧弹力等于的重力时, 速度达到最大,求出此时弹簧伸长的长度;取的最大速度为v, 与相连,它们速度一样,根据机械能守恒定律即可求解. (1)可知当时, 速度达到最大,此时弹簧伸长的长度为; (2)取的最大速度为v, 与相连,它们速度一样, 则有机械能守恒,得, 解得.  
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考点分析:
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如图所示,质量为m的物体A用一轻弹簧与下方地面上质量也为m的物体B相连,开始时AB均处于静止状态,此时弹簧压缩量为x0,一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮,一端连接物体A、另一端C握在手中,各段绳均处于刚好伸直状态,A上方的一段绳子沿竖直方向且足够长。现在C端施水平恒力F而使A从静止开始向上运动。(整个过程弹簧始终处在弹性限度以内)

1)如果在C端所施恒力大小为3mg,则在B物块刚要离开地面时A的速度为多大?

2)若将B的质量增加到2m,为了保证运动中B始终不离开地面,则F最大不超过多少?

 

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有一倾角为的斜面,其底端固定一档板M,另有三个木块ABC它们的质量分别为,它们与斜面间的动摩擦因数都相同。其中木块B放于斜面上并通过一轻弹簧与档板M相连,开始时,木块B静止于P处,弹簧处于原长状态,木块AQ点以初速度向下运动,PQ间的距离为L。已知木块A在下滑的过程中做匀速直线运动,与木块B相碰后立刻一起向下运动,但不粘连,已知碰后瞬间的速度减为碰前的一半,它们到达一个最低点后又向上运动,木块A向上运动恰好能回到Q点。若木块B仍静止放在P点,木块CQ点处于开始以初速度向下运动,碰后瞬间的速度减为碰前的,经历同样过程,最后木块C停在斜面的R点。求:

1AB一起压缩弹簧过程中,弹簧具有的最大弹性势能;

2AB间的距离

 

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如图所示,两质量相等的物块AB通过一轻质弹簧连接,B足够长、放置在水平面上,所有接触面均光滑.弹簧开始时处于原长,运动过程中始终处在弹性限度内.在物块A上施加一个水平恒力,AB从静止开始运动到第一次速度相等的过程中,下列说法中正确的有

A.AB加速度相等时,系统的机械能最大

B.AB加速度相等时,AB的速度差最大

C.AB的速度相等时,A的速度达到最大

D.AB的速度相等时,弹簧的弹性势能最大

 

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质量相等的两木块AB用一轻弹簧栓接,静置于水平地面上,如图甲所示。现用一竖直向上的力F拉动木块A,使木块A向上做匀加速直线运动,如图乙所示。在木块A开始运动到木块B将要离开地面的过程中,弹簧始终处于弹性限度内,下述判断正确的是(  )

A.F大小一直不变

B.弹簧的弹性势能一直增大

C.木块A的动能和重力势能之和先增大后减小

D.两木块AB和轻弹簧组成的系统的机械能一直增大

 

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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

A.时刻小球动能最大

B.时刻小球动能最大

C.~这段时间内,小球的动能先增加后减少

D.~这段时间内,小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能

 

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