12．如圖所示，固定的豎直光滑長桿上套有質(zhì)量為m的小圓環(huán)，圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧一端連接，彈簧的另一端連接在墻上，并且處于原長狀態(tài)．現(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開始下滑，已知彈簧原長為L，圓環(huán)下滑到達(dá)的最低點(diǎn)距圓環(huán)初始位置的距離為2L，已知在整個過程中彈簧都未超過彈性限度，則在圓環(huán)下滑到最大距離的過程中（　�。�
A．圓環(huán)的機(jī)械能與彈簧彈性勢能之和保持不變
B．彈簧彈性勢能變化了$\sqrt{3}$mgL
C．彈簧彈性勢能與圓環(huán)重力勢能之和先減小后增大
D．圓環(huán)下滑到最大距離時，所受合力為零

分析 分析圓環(huán)沿桿下滑的過程的受力和做功情況，只有重力彈簧的拉力做功，所以圓環(huán)機(jī)械能不守恒，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒；根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒和圓環(huán)的受力情況進(jìn)行分析．

解答 解：A、圓環(huán)沿桿滑下過程中，彈簧的拉力和重力對圓環(huán)做功，圓環(huán)的機(jī)械能與彈簧彈性勢能之和保持不變，故A正確；
B、圖中彈簧水平時恰好處于原長狀態(tài)，彈性勢能為零，圓環(huán)下滑到達(dá)的最低點(diǎn)距圓環(huán)初始位置的距離為2L，可得物體下降的高度為h=2L，根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得
 彈簧的彈性勢能增大量為△Ep=mgh=2mgL，故B錯誤；
C、圓環(huán)的初速度與末速度均為零，可知其速度先增大后減小，動能先增大后減小，彈簧彈性勢能與圓環(huán)重力勢能之和先減小后增大，故C正確．
D、圓環(huán)的初速度與末速度均為零，可知其速度先增大后減小，先向下加速后向下減速，所以到達(dá)最低點(diǎn)時小環(huán)的加速度的方向向上，合外力的方向向上，不為0，故D錯誤．
故選：AC

點(diǎn)評 對物理過程進(jìn)行受力、運(yùn)動、做功分析，是解決問題的根本方法．要注意圓環(huán)的機(jī)械能不守恒，圓環(huán)與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能才守恒．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．下面關(guān)于運(yùn)動物體所受合外力、合外力做功和動能變化的說法，正確的是（　�。�
A．如果物體所受合外力為零，那么物體的動能一定不變
B．如果合外力對物體做的功為零，那么合外力一定為零
C．物體在合外力作用下做變速運(yùn)動，物體的動能一定變化
D．物體的動能保待不變，該物體所受合外力不一定為零

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

3．如圖所示，水龍頭開口處A的直徑d1=2cm，A離地面B的高度h=80cm，當(dāng)水龍頭打開時，從A處流出的水流速度v1=1m/s，在空中形成一完整的水流束．求該水流束在地面B處的截面直徑d2．以下是某同學(xué)對該題的解題思路（如下附文所示），請判斷該同學(xué)的解題思路正確與否．若你認(rèn)為該同學(xué)的解題思路正確，請算出直徑d2．若你認(rèn)為該同學(xué)的解題思路有錯，請指出錯誤之處并分析錯誤原因．
附：某同學(xué)的題解：
從水龍頭A處流出的水是做初速為v1、加速度為g的直線運(yùn)動．設(shè)水到達(dá)地面所需時間為t，則滿足方程
h=v1t+$\frac{1}{2}$gt2                    （1）
在時間t內(nèi)，從水龍頭A處流出的水的體積VA=$\frac{1}{4}$πv1td12．該水的體積同時也為AB空間區(qū)域中水的體積．可以這樣計算水的體積：設(shè)B處水截面直徑為d2，則水流束平均截面積$\overline{S}$=$\frac{1}{2}$（$\frac{1}{4}$πd12+$\frac{1}{4}$πd22），故AB空間區(qū)域中水的體積VAB=$\overline{S}$h=$\frac{πh}{8}$（πd12+πd22）．因?yàn)樗捏w積VA=VAB，即
$\frac{1}{4}$πv1td12=$\frac{πh}{8}$（πd12+πd22）              （2）
（1）（2）方程組中，t、d2為未知量，故方程組有解．將已知數(shù)據(jù)代入可求得具體的d2值．經(jīng)物理合理性討論，從而最后確定合適的d2值．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．一只質(zhì)量是8kg的猴子沿著長為12m的豎直在地面上的鋼管往下滑，它從鋼管頂端下滑到底端的運(yùn)動圖象如圖所示；重力加速度g取10m/s2，則（　　）
A．猴子加速下滑的高度與減速下滑的高度之比為1：2
B．下滑過程中猴子的最大動能為128J
C．下滑過程中猴子的機(jī)械能可能先增大后減小
D．加速與減速下滑的過程中猴子所受的摩擦力大小之比為1：7

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．如圖所示，電阻R和線圈自感系數(shù)L的值都較大，電感線圈的電阻不計，A、B是兩只完全相同的燈泡，當(dāng)開關(guān)S閉合時，電路可能出現(xiàn)的情況是（　�。�
A．A、B一起亮，然后B熄滅B．B比A先亮，然后A熄滅
C．A比B先亮，然后A熄滅D．斷開開關(guān)，自感線圈短暫充當(dāng)電源

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．氣缸內(nèi)封閉著一部分氣體，當(dāng)推動活塞壓縮氣體時需要用力，這主要是因?yàn)椋ā　。?table class="qanwser">A．要克服活塞與氣缸壁之間的摩擦力B．要克服活塞內(nèi)外氣體的壓力差C．要克服分子斥力D．要克服分子的無規(guī)則運(yùn)動

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．如圖所示，從距地面某一高度的平臺上分別豎直向上、豎直向下及水平拋出的三個質(zhì)量相同的小球，不計空氣阻力，則以下說法正確的（　�。�
A．運(yùn)動的位移大小相同B．運(yùn)動的時間相等
C．到達(dá)地面時具有相同的動能D．以上說法都不對

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

1．下列說法正確的是（　�。�
A．若物體做勻加速直線運(yùn)動，則物體的機(jī)械能不可能守恒
B．若物體做勻速直線運(yùn)動，則物體的機(jī)械能一定守恒
C．若合外力不為零，則物體的動能一定要變化
D．若物體只受重力作用，則物體的機(jī)械能一定守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

2．如圖所示是一輛汽車從A站出發(fā)開往B站的運(yùn)動圖象，根據(jù)圖象求解：
（1）汽車起動和進(jìn)站的加速度各為多少？
（2）A、B兩站的距離為多少？
（3）汽車運(yùn)動到300米時在做什么運(yùn)動？（注：通過計算判斷）

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