如图所示,一光滑杆固定在底座上,构成支架,放置在水平地面上,光滑杆沿竖直方向,一轻弹簧套在光滑杆上。一圆环套在杆上,圆环从距弹簧上端H处由静止释放,接触弹簧后,将弹簧压缩,弹簧的形变始终在弹性限度内。已知圆环的质量为m,支架的质量为3m,弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g,不计空气阻力。取圆环刚接触弹簧时的位置为坐标原点O,竖直向下为正方向,建立x轴。
(1)在圆环压缩弹簧的过程中,圆环所受合力为F,请在图中画出F随x变化的示意图;
(2)借助F-x图像可以确定合力做功的规律,在此基础上,求圆环在下落过程中最大速度vm的大小。
(3)试论证当圆环运动到最低点时,底座对地面的压力FN > 5mg。
高三物理解答题困难题
如图所示,一光滑杆固定在底座上,构成支架,放置在水平地面上,光滑杆沿竖直方向,一轻弹簧套在光滑杆上。一圆环套在杆上,圆环从距弹簧上端H处由静止释放,接触弹簧后,将弹簧压缩,弹簧的形变始终在弹性限度内。已知圆环的质量为m,支架的质量为3m,弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g,不计空气阻力。取圆环刚接触弹簧时的位置为坐标原点O,竖直向下为正方向,建立x轴。
(1)在圆环压缩弹簧的过程中,圆环所受合力为F,请在图中画出F随x变化的示意图;
(2)借助F-x图像可以确定合力做功的规律,在此基础上,求圆环在下落过程中最大速度vm的大小。
(3)试论证当圆环运动到最低点时,底座对地面的压力FN > 5mg。
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,一光滑杆固定在底座上,构成支架,放置在水平地面上,光滑杆沿竖直方向,一轻弹簧套在光滑杆上。一圆环套在杆上,圆环从距弹簧上端H处由静止释放,接触弹簧后,将弹簧压缩,弹簧的形变始终在弹性限度内。已知圆环的质量为m,支架的质量为3m,弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g,不计空气阻力。取圆环刚接触弹簧时的位置为坐标原点O,竖直向下为正方向,建立x轴。
(1)在圆环压缩弹簧的过程中,圆环所受合力为F,请在图中画出F随x变化的示意图;
(2)借助F-x图像可以确定合力做功的规律,在此基础上,求圆环在下落过程中最大速度vm的大小。
(3)试论证当圆环运动到最低点时,底座对地面的压力FN > 5mg。
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如图所示,一光滑杆固定在底座上,构成支架,放置在水平地面上,光滑杆沿竖直方向,一劲度系数为 k的轻弹簧套在光滑杆上,一套在杆上的圆弧从距弹簧上端H处由静止释放,接触弹簧后,将弹簧压缩,弹簧的形变始终在弹性限度内。已知圆环的质量为m,重力加速度为g,不计空气阻力,取竖直向下为正方向,圆弧刚接触弹簧时的位置为坐标原点O,建立x轴。
(1)请画出弹簧弹力F随压缩量x变化的图线;并根据图像确定弹力做功的规律。
(2)求圆环下落过程中的最大动能;
(3)证明在圆环压缩弹簧的过程中机械能是守恒的。
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,在固定倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,杆与水平方向的夹角α=30°,圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,弹簧处于原长h.让圆环沿杆由静止滑下,滑到杆的底端时速度恰为零.则在圆环下滑过程中( )
A.圆环和地球组成的系统机械能守恒
B.当弹簧垂直于光滑杆时圆环的动能最大
C.弹簧的最大弹性势能为mgh
D.弹簧转过60°角时,圆环的动能为
高三物理选择题简单题查看答案及解析
如图所示,在固定倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,杆与水平方向的夹角θ=30°,圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,弹簧处于原长h.让圆环沿杆由静止滑下,滑到杆的底端时速度恰为零,则在圆环下滑过程中
A. 圆环和地球组成的系统机械能守恒
B. 当弹簧垂直于光滑杆时圆环的动能最大
C. 圆环在底端时,弹簧的弹性势能达最大为mgh
D. 弹簧转过60°角时,圆环的动能为mgh
高三物理单选题简单题查看答案及解析
如图所示,在固定倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,杆与水平方向的夹角α=30°,圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,弹簧处于原长h。让圆环沿杆由静止滑下,滑到杆的底端时速度恰为零。则在圆环下滑过程中( )
A. 圆环和地球组成的系统机械能守恒
B. 当弹簧垂直于光滑杆时圆环的动能最大
C. 弹簧的最大弹性势能为mgh
D. 弹簧转过60°角时,圆环的动能为
高三物理单选题简单题查看答案及解析
如图所示,在固定倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,杆与水平方向的夹角α=30°,圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,弹簧处于原长h。让圆环沿杆由静止滑下,滑到杆的底端时速度恰为零。则在圆环下滑过程中( )
A. 圆环和地球组成的系统机械能守恒
B. 当弹簧垂直于光滑杆时圆环的动能最大
C. 弹簧的最大弹性势能为mgh
D. 弹簧转过60°角时,圆环的动能为
高三物理单选题简单题查看答案及解析
如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,杆与水平方向夹角为,圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,此时弹簧处于原长h,让圆环沿杆由静止滑下,滑到杆的底部时速度恰好为零,在环下滑过程中
A. 圆环和地球组成的系统机械能守恒
B. 当弹簧垂直光滑杆时,圆环的速度最大
C. 弹簧的最大弹性势能为
D. 弹簧从竖直位置转过角过程中,弹簧对圆环的作用力先做负功后做正功,总功一定为零
高三物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在固定倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,杆与水平方向的夹角α=30°,圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,弹簧处于原长h.让圆环沿杆由静止滑下,滑到杆的底端时速度恰为零.则在圆环下滑过程中( )
A.圆环和地球组成的系统机械能守恒
B.当弹簧垂直于光滑杆时圆环的动能最大
C.弹簧的最大弹性势能为mgh
D.弹簧转过60°角时,圆环的动能为
高三物理选择题简单题查看答案及解析
如图所示,在固定倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,杆与水平方向的夹角α=30°,圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,弹簧处于原长h。让圆环沿杆由静止滑下,滑到杆的底端时速度恰为零。则在圆环下滑过程中
A.圆环和地球组成的系统机械能守恒
B.当弹簧垂直于光滑杆时圆环的动能最大
C.弹簧的最大弹性势能为mgh
D.弹簧转过60°角时,圆环的动能为
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