20.如圖所示,不計(jì)空氣阻力,小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上,從小球接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的整個(gè)過程中,下列說法正確的是( 。
A.小球動(dòng)能一直減小
B.小球重力勢能與彈簧彈性勢能之和先增大后減小
C.小球動(dòng)能和彈簧的彈性勢能之和一直增大
D.小球、彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

分析 小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中,小球受到重力和彈簧的彈力,彈力不斷增大,由牛頓第二定律分析小球的運(yùn)動(dòng)情況.對小球和彈簧組成的系統(tǒng),只有重力和彈力做功,系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,也就說小球的動(dòng)能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變.

解答 解:A、小球在剛接觸彈簧的階段,彈簧的彈力小于重力,合力向下,小球做加速運(yùn)動(dòng).彈簧的彈力越來越大,后來彈簧的彈力大于小球的重力,合力向上,小球做減速運(yùn)動(dòng),所以小球的動(dòng)能先增大后減小,故A錯(cuò)誤.
BD、對小球和彈簧組成的系統(tǒng),只有重力和彈力做功,系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,即小球的動(dòng)能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變.小球的動(dòng)能先增大后減小,則小球重力勢能與彈簧彈性勢能之和先增大后減小,故B、D正確.
C、小球的重力勢能一直減小,由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒知,小球動(dòng)能和彈簧的彈性勢能之和一直增大.故C正確.
故選:BCD

點(diǎn)評 含有彈簧的問題往往是動(dòng)態(tài)變化的,分析這類問題時(shí)用動(dòng)態(tài)變化的觀點(diǎn)進(jìn)行,要注意該系統(tǒng)機(jī)械能守恒,但小球的機(jī)械能并不守恒.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

13.電容器的電容為20μF,帶2.0×10-4C有的電量,某時(shí)刻該電容器開始放電,當(dāng)放掉全部電荷時(shí),該電容器的電容為20μF,欲使該電容器再帶上1.0×10-4C的電量,則兩板間應(yīng)加的電壓是5V.

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11.如圖所示,一根橡皮筋兩端固定在A、B兩點(diǎn),橡皮筋處于ACB時(shí)恰好為原長狀態(tài),將彈丸放在橡皮筋內(nèi)C處并由C處豎直向下拉至D點(diǎn)釋放,C、D兩點(diǎn)均在AB連線的中垂線上.橡皮筋的質(zhì)量忽略不計(jì),不計(jì)空氣阻力,彈丸由D運(yùn)動(dòng)到C的過程中( 。
A.橡皮筋對彈丸的彈力一直在減小B.彈丸的動(dòng)能一直在增大
C.彈丸的機(jī)械能守恒D.橡皮筋對彈丸的彈力始終做正功

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

8.如圖所示,水平光滑地面上停放著一輛質(zhì)量為M=2kg的小車,小車左端靠在豎直墻壁上,其左側(cè)半徑為R=5m的四分之一圓弧軌道AB是光滑的,軌道最低點(diǎn)B與水平軌道BC相切相連,水平軌道BC長為3m,物塊與水平軌道BC間的摩擦因素μ=0.4,整個(gè)軌道處于同一豎直平面內(nèi).現(xiàn)將質(zhì)量為m=1kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)無初速度釋放,取重力加速度為g=10m/s2.求:
(1)物塊下滑過程中到達(dá)B點(diǎn)的速度大。
(2)若物塊最終從C端離開小車,則此過程中產(chǎn)生的熱量;
(3)為使小車最終獲得的動(dòng)能最大,求物塊釋放點(diǎn)與A點(diǎn)的高度差.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

15.如圖1所示,一光滑桿固定在底座上,構(gòu)成支架,放置在水平地面上,光滑桿沿豎直方向,一輕彈簧套在光滑桿上,彈簧的勁度系數(shù)為k.一套在桿上的圓環(huán)從彈簧上端某處由靜止釋放,接觸彈簧后,將彈簧壓縮,彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi).重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力.取圓環(huán)剛接觸彈簧時(shí)的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O,取豎直向下為正方向,建立x軸.
(1)在圓環(huán)壓縮彈簧的過程中,圓環(huán)的加速度為a,位移為x,在圖2中定性畫出a隨x變化關(guān)系的圖象;
(2)結(jié)合(1)中圖象所圍“面積”的物理意義,論證當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的加速度大小大于重力加速度大小;
(3)我們知道,以圓環(huán)、地球、彈簧組成的系統(tǒng),動(dòng)能、彈性勢能和重力勢能的總和保持不變.如果把彈性勢能和重力勢能的和稱為系統(tǒng)的勢能,并規(guī)定圓環(huán)處在平衡位置(此處圓環(huán)重力與彈簧彈力相等)時(shí)系統(tǒng)的勢能為零,請根據(jù)“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”,求圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到平衡位置下方距平衡位置距離為d時(shí)系統(tǒng)的勢能.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.嫦娥一號是我國研制的首顆繞月人造衛(wèi)星,設(shè)嫦娥一號貼著月球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng),經(jīng)過時(shí)間t (t小于嫦娥一號的繞行周期),嫦娥一號運(yùn)動(dòng)的弧長為s,嫦娥一號與月球中心的連線掃過角度為θ(θ為弧度制表示),引力常量為G,則下面描述正確的是( 。
A.航天器的軌道半徑為$\frac{s}{θ}$B.航天器的環(huán)繞周期為$\frac{θt}{2π}$
C.月球的質(zhì)量為$\frac{s^2}{{Gθ{t^2}}}$D.月球的密度為$\frac{{3{θ^2}}}{{4πG{t^2}}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖所示,倉儲(chǔ)工人用大小為50N的水平推力,把貨柜以3m/s的速度,沿水平方向勻速向前推動(dòng)了10m的距離.下列說法正確的是(  )
A.貨柜受到的地面阻力大小是20NB.工人對貨柜做功為150J
C.推力的功率為150WD.推力的功率為500W

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9.如圖所示,固定的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為 L,導(dǎo)軌電阻不計(jì),上端 a、b 間接有阻值為 R 的電阻,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為 θ,且處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中.質(zhì)量為 m、長度為 L、電阻為 r 的導(dǎo)體棒與一端固定的彈簧相連后放在導(dǎo)軌上.初始時(shí)刻,彈簧恰處于自然長度,導(dǎo)體棒具有沿軌道向上的初速度V0.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸.已知彈簧的勁度系數(shù)為 k,彈簧的中心軸線與導(dǎo)軌平行.下列說法正確的是( 。
A.初始時(shí)刻通過電阻 R 的電流 I 的大小為$\frac{BL{v}_{0}}{R}$
B.初始時(shí)刻通過電阻 R 的電流 I 的方向?yàn)?nbsp;b→a
C.若導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時(shí),速度變?yōu)?nbsp;V,則此時(shí)導(dǎo)體棒的加速度大小 a=gsinθ-$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$
D.若導(dǎo)體棒最終靜止時(shí)彈簧的彈性勢能為 Ep,則導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動(dòng)直到停止的過程中,電阻 R 上產(chǎn)生的焦耳熱 Q=$\frac{R}{R+r}$($\frac{1}{2}$mv02+$\frac{{m}^{2}{g}^{2}si{n}^{2}θ}{k}$-Ep

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.假設(shè)“天宮二號”與“神州十一號”都圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),用A代表“神舟十一號”,B代表“天宮二號”,它們對接前做圓周運(yùn)動(dòng)的情形如圖所示,則下列說法中正確的是(  )
A.A的運(yùn)行速度小于B的運(yùn)行速度B.A的向心加速度小于B的向心加速度
C.A的運(yùn)行速度大于B的運(yùn)行速度D.A的向心加速度等于B的向心加速度

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