12.如圖所示,小球自a點(diǎn)靜止自由下落,到b點(diǎn)時(shí)與彈簧接觸,到c點(diǎn)時(shí)彈簧被壓縮到最短,若不計(jì)彈簧質(zhì)量和空氣阻力,在小球由a→b→c的運(yùn)動過程中(選地面為零勢位)(  )
A.小球機(jī)械能守恒
B.小球的重力勢能隨時(shí)間均勻減少
C.小球在b點(diǎn)時(shí)動能最大
D.a到c點(diǎn)整個(gè)過程,小球重力勢能的減小量等于彈簧彈性勢能的增加量

分析 開始小球做自由落體運(yùn)動,小球從b點(diǎn)接觸彈簧,彈力逐漸增大,開始小于重力,到bc間某位置等于重力,后大于重力,因此,小球從b到c過程中先做加速運(yùn)動,后做減速運(yùn)動,到c點(diǎn)速度減為零,彈簧壓縮到最短,因此明確了整個(gè)過程中小球的運(yùn)動情況,根據(jù)功能關(guān)系可正確解答本題.

解答 解:A、由于彈簧的彈力對小球做功,所以在小球接觸彈簧的過程中,小球機(jī)械能不守恒.故A錯(cuò)誤;
B、由于小球下落過程中做變速運(yùn)動,下落位移與時(shí)間不成正比,因此小球的重力勢能減小,但是并非均勻減小,故B錯(cuò)誤;
C、小球從b點(diǎn)接觸彈簧,彈力逐漸增大,彈力先小于重力,后大于重力,小球先加速后減速,則知在bc之間某位置,彈力等于重力,小球的速度最大,動能最大.故C錯(cuò)誤.
D、小球下落過程只有重力與彈簧彈力做功,系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,則從a到c的過程中,小球重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量,故D正確;
故選:D.

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵是明確小球的運(yùn)動情況和整個(gè)過程中能量的轉(zhuǎn)化情況,特別是小球從b到c的過程,先做加速度不斷減小的加速運(yùn)動,后做加速度不斷增加的減速運(yùn)動.要注意小球接觸彈簧后機(jī)械能是減少的.

練習(xí)冊系列答案
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A.環(huán)到達(dá)B處時(shí),重物上升的高度h=($\sqrt{2}$-1)d
B.環(huán)到達(dá)B處時(shí),環(huán)與重物的速度大小相等
C.環(huán)從A到B,環(huán)減少的機(jī)械能等于重物增加的機(jī)械能
D.環(huán)能下降的最大高度為$\frac{4}{3}$d

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17.如圖所示,一物體m在沿斜面向上的恒力F作用下,由靜止從底端沿光滑的斜面向上做勻加速直線運(yùn)動,經(jīng)時(shí)間t力F做功為60J,此后撤去力F,物體又經(jīng)過時(shí)間t回到出發(fā)點(diǎn),撤去力F時(shí)物體的動能為15J;物體回到出發(fā)點(diǎn)的動能為60J.

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