全国100所名校最新高考冲刺卷2023物理二福建

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17.如图甲所示,轻质弹簧原长为0.2m,将弹簧竖直放置在地面上,在其顶端将质量M=0.8kg的物体由静止释放,当弹簧压缩至最短时,弹簧长度为0.1m。现将该轻质弹簧水放置,一端固定在O点,另一端在A点与一质量为m=0.1kg的物块接触但不连接,AB是长度为1m的水光滑轨道,B端与半径为R=0.lm的光滑竖直半圆轨道BCD相切,如图乙所示。现用力缓慢推物块m,将弹簧长度压缩至0.1m,然后由静止释放。重力加速度g=10m/s2。求:(1)弹簧的劲度系数k和弹簧压缩至0.1m时的弹性势能E,:(2)物块m经过D点时对轨道的压力:(3)若在AB段铺设某种材料,物块与这种材料之间的动摩擦因数为“,使物块在BCD上不脱离轨道,求4的取值范围。MMm7777777AB图甲图乙【答案】(1)160N/m,0.8J;(2)11N,竖直向上;(3)0.7≤u≤0.8或0≤u≤0.55【解析】【分析】【详解】(1)由题意,物体M由静止释放到将弹簧压缩至最短的过程中,根据机械能守恒定律有Ep=Mgx=0.8J①根据胡克定律作出弹簧弹力F与形变量x的关系图像,由图可知,图线与横轴所围的面积表示弹力所做功的绝对值,即!X11=6,2②第20页/共22页
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