如图所示，水平地面上一轻弹簧左端固定在竖直墙上，右端通过滑块压缩0.4m锁定．t=0时解除锁定释放滑块．计算机通过滑块的传感器描绘出滑块的速度-时间图象如图所示

题文

如图所示，水平地面上一轻弹簧左端固定在竖直墙上，右端通过滑块压缩0.4m锁定．t=0时解除锁定释放滑块．计算机通过滑块的传感器描绘出滑块的速度-时间图象如图所示，其中a点表是滑块运动过程中的最大速度υ_a=2m/s，bc段为直线，已知滑块质量m=2.0kg，重力加速度g=10m/s²．求：
（1）滑块与地面之间的动摩擦因数；
（2）弹簧的最大弹性势能E_Pm；
（3）从开始到滑块分离过程弹簧弹力对物体的冲量．

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）从图象上知bc段对应滑块脱离弹簧后的运动，滑块的加速度大小为：
a₁=△v△t=6m/s²；
由牛顿第二定律知：μmg=ma₁，解得：μ=0.6
（2）0.2s内弹簧恢复原长，滑块位移为s₁=0.4m；设弹簧对滑块做功为W，由动能定理知：
W-μmgs=12mυ²     得W=15.24J    即E_Pm=15.24J
（3）由动量定理知：I_弹-μmgt=mυ_b，其中时间t=0.2s，代入数据得：
弹力冲量为：I_弹=4.8N⋅S
答：（1）滑块与地面之间的动摩擦因数为0.6．
（2）弹簧的最大弹性势能为15.24J．
（3）从开始到滑块分离过程弹簧弹力对物体的冲量为4.8N．s．

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解析

△v△t

考点

据考高分专家说，试题“如图所示，水平地面上一轻弹簧左端固定在竖.....”主要考查你对 [匀变速直线运动 ]考点的理解。

匀变速直线运动

定义：
在任意相等的时间内速度的变化相等的直线运动，即加速度恒定的变速直线运动叫匀变速直线运动。

特点：
a=恒量。

匀变速直线运动规律(基本公式)：
速度公式：v=

位移公式：x=
速度平方公式：
位移公式：x=
速度平方公式：

位移—平均速度关系式：x=

匀变速直线运动的几个重要推论：

1. 在任意两个连续相等的时间间隔内通过的位移之差为一恒量，即：S_Ⅱ－S_Ⅰ＝S_Ⅲ－S_Ⅱ＝…＝S_N－S_N－1＝ΔS＝
   

   匀变速直线运动的几个重要推论：

   1. 在任意两个连续相等的时间间隔内通过的位移之差为一恒量，即：S_Ⅱ－S_Ⅰ＝S_Ⅲ－S_Ⅱ＝…＝S_N－S_N－1＝ΔS＝
      (此公式可以用来判断物体是否做匀变速直线运动)。进一步推论：S_n＋m－S_n＝
      ，其中S_n、S_n＋m分别表示第n段和第(n＋m)段相等时间内的位移，T为相等时间间隔。
   2. 某段时间内的平均速度，等于该段时间的中间时刻的瞬时速度，即。
   3. 某段位移中点的瞬时速度等于初速度v₀和末速度v平方和一半的平方根，即v_s/2＝，其中S_n、S_n＋m分别表示第n段和第(n＋m)段相等时间内的位移，T为相等时间间隔。
   4. 某段时间内的平均速度，等于该段时间的中间时刻的瞬时速度，即。
   5. 某段位移中点的瞬时速度等于初速度v₀和末速度v平方和一半的平方根，即v_s/2＝
      。

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