分析 (1)小滑块从P点下滑到Q点过程做匀加速运动,由牛顿第二定律求加速度,再由运动学公式求运动时间;
(2)当小滑块的合力为0时,速度最大,由功能关系求最大速度;
(3)由题意可知物体在下降中由功能关系可明确最大压缩量;再根据EPm=$\frac{1}{2}$kx22求弹簧的最大弹性势能.
解答 解:(1)小滑块从P点下滑到Q点过程做匀加速运动,
由牛顿第二定律可得:mgsin37°-μmgcos37°=ma
由运动学公式可得:L=$\frac{1}{2}$at2
代入数据联立解得:t=1s.
(2)当小滑块的合力为0时,速度最大,设此时弹簧压缩量为x1,则
当合力为0时有:mgsin37°=μmgcos37°+kx1
由功能关系可得:mgsin37°•(L+x1)-μmgcos37°•(L+x1)-$\frac{1}{2}$kx12=$\frac{1}{2}$mvm2-0
代入数据联立解得:x1=0.25m,vm=$\frac{3}{2}$$\sqrt{2}$m/s.
(3)小滑块运动到最低点时,速度减为0,设此时弹簧压缩量为x2,则
由功能关系可得:mgsin37°•(L+x2)-μmgcos370•(L+x2)-$\frac{1}{2}$kx22=0-0
解得:x2=$\frac{\sqrt{33}-5}{4}$m
所以弹簧的最大弹性势能为:EPm=$\frac{1}{2}$kx22=$\frac{5(\sqrt{33}-5)^{2}}{4}$J
答:(1)小滑块从P点下滑到Q点时所经历的时间为1s;
(2)小滑块运动过程中达到的最大速度的大小为$\frac{3}{2}$$\sqrt{2}$m/s;
(3)小滑块运动到最低点的过程中,弹簧的最大弹性势能为$\frac{5(\sqrt{33}-5)^{2}}{4}$J.
点评 本题主要考查了动能定理及能量守恒定律的直接应用,关键要能正确分析物体的运动情况,知道什么时候动能最大,能熟练运用能量守恒定律列式研究.
科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 第1 s内和第3 s内的运动方向相反 | B. | 第3 s内和第4 s内的加速度相同 | ||
C. | 第1 s内和第4 s内的加速度相同 | D. | 1~2 s物体处于匀速直线运动状态 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 物体在5s时指的是物体在5s末时,指的是时刻 | |
B. | 物体在5s内指的是物体在4s末到5s末这1s的时间 | |
C. | 物体在第5s内指的是物体在4s初到5s末这1s的时间 | |
D. | 第4s末就是第5s初,指的是时刻 |
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 研究俞小辉同学跳过1.55m横杆的跨越式动作时,能把他看作质点 | |
B. | 跳远冠军张小杰的成绩是5.30m,这是他跳跃过程中的路程 | |
C. | 在400m决赛中,李同学在第一道,他跑完全程的位移为0 | |
D. | 在“同心板”比赛中,4位同学同心协力,第3位同学认为第2位同学是静止的,他是以地面为参考系的 |
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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