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题文

一位同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,他的实验如下:在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一小钢球接触.当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘,如图所示.让小钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行后落到水平地面上,水平距离为s.
(1)请你推导出弹簧弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、水平距离s等物理量的关系式:__________.
(2)弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示:

弹簧的压缩量x(cm)
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
钢球飞行的水平距离s(m)
1.01
1.50
2.01
2.48
3.01
3.50

   根据以上实验数据,请你猜测弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量x之间的关系,并说明理由: __________________________  __________________    _______________
_________________________________    _______________________________  ___

科目 物理   题型 综合题   难度 容易
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如图所示,光滑水平地面上停着一辆平板车,其质量为2m,长为L,车右端(A点)有一块静止的质量为m的小金属块.金属块与车间有摩擦,与中点C为界,AC段与CB段摩擦因数不同.现给车施加一个向右的水平恒力,使车向右运动,同时金属块在车上开始滑动,当金属块滑到中点C时,即撤去这个力.已知撤去力的瞬间,金属块的速度为v0,车的速度为2v0,最后金属块恰停在车的左端(B点)如果金属块与车的AC段间的动摩擦因数为μ1,与CB段间的动摩擦因数为μ2,求μ1μ2的比值.

如图所示,质量为3m,长度为L的木块置于光滑的水平面上,质量为m的子弹以初速度v0水平向右射入木块,穿出木块时速度为v0,设木块对子弹的阻力始终保持不变.

(1)求子弹穿透木块后,木块速度的大小;
(2)求子弹穿透木块的过程中,木块滑行的距离s
(3)若改将木块固定在水平传送带上,使木块始终以某一恒定速度(小于v0)水平向右运动,子弹仍以初速度v0水平向右射入木块.如果子弹恰能穿透木块,求此过程所经历的时间.

如图所示,在光滑水平面上有两个可视为质点的滑块AB,它们的质量mA=3kg,mB=6kg,它们之间用一根不可伸长的轻绳连接,开始时都处于静止,绳松弛,AB紧靠在一起.现对B施加一个水平向右的恒力F=3N,B开始运动.至绳绷紧时,两滑块通过轻绳相互作用,相互作用时间极短,作用后两滑块速度相同,此后两滑块共同在恒力F作用下继续运动,当两滑块的速度达到时,B滑块发生的总位移为s=0.75m,求连接AB的轻绳的长度.

如图所示,轻弹簧的一端固定,另一端与滑块B相连,B静止在水平导轨上的O点,此时弹簧处于原长.另一质量与B相同的块A从导轨上的P点以初速度v0B滑行,当A滑过距离l时,与B相碰.碰撞时间极短,碰后AB粘在一起运动.设滑块AB均可视为质点,与导轨的动摩擦因数均为μ.重力加速度为g.求:

(1)碰后瞬间,AB共同的速度大小;
(2)若AB压缩弹簧后恰能返回到O点并停止,求弹簧的最大压缩量.

一块质量为M长为L的长木板,静止在光滑水平桌面上,一个质量为m的小滑块以水平速度v0从长木板的一端开始在木板上滑动,直到离开木板,滑块刚离开木板时的速度为.若把此木板固定在水平桌面上,其他条件相同.求:

(1)求滑块离开木板时的速度v
(2)若已知滑块和木板之间的动摩擦因数为μ,求木板的长度.

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