5.蹦床運動可簡化為一個落到豎直放置的輕彈簧的小球運動,如圖甲所示.質(zhì)量為m的小球,從離彈簧上端高h處自由下落,接觸彈簧后繼續(xù)向下運動.以小球剛下落開始計時,以豎直向下為正方向,小球的速度v隨時間t變化的圖線如圖乙所示.圖線中的OA段為直線,與曲線ABCD相切于A點.不考慮空氣阻力,則關(guān)于小球的運動過程,下列說法正確的是( 。
A.運動的全過程小球機械能守恒
B.下落h高度時小球速度最大
C.小球在t4時刻所受彈簧彈力大于2mg
D.小球在t2時刻重力勢能和彈簧的彈性勢能之和最小

分析 分清小球的運動形式,OA過程是自由落體,A的坐標就是自由下落的高度,此時的加速度也就是自由落體加速度;AB過程,重力大于彈簧的彈力,小球做變加速直線運動,加速度小于g.B點是速度最大的地方,此時重力和彈力相等,合力為零,加速度也就為零;C點的速度與A點相同,D點時速度減為零,彈簧被壓縮到最低點,彈簧的彈力最大

解答 解:A、在運動的全過程中,小球受到重力和彈簧對小球的彈力,機械能不守恒,故A錯誤
B、由圖可知,A是下降h高度時的位置,而AB過程,重力大于彈簧的彈力,小球做變加速直線運動,加速度小于g.B點是速度最大的地方,故B錯誤;
C、由C中知C點與A點是對稱的點,由A點到B點的彈簧長度變化 $\frac{mg}{k}$,由對稱性得由B到C的彈簧長度再變化$\frac{mg}{k}$,故到達D點時形變量要大于2$\frac{mg}{k}$,所以彈力大于2mg,故C正確;
D、以小球和彈簧組成的系統(tǒng)只有重力和彈簧的彈力做功,機械能守恒,在小球在t2時刻速度最大,動能最大,故小球在t2時刻重力勢能和彈簧的彈性勢能之和最小,故D正確
故選:CD

點評 此題考查了牛頓第二定律及能量守恒定律的應用;解決本題的關(guān)鍵知道小球在整個過程中的運動情況,結(jié)合圖象,綜合牛頓第二定律進行分析求解,知道系統(tǒng)在整個過程中,只受重力和彈簧彈力作用,系統(tǒng)機械能守恒

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.用兩段等長的輕質(zhì)細線將a、b兩個小球連接并懸掛于O點,如圖甲所示,球a受到水平向右的力3F的作用,小球b受到水平向左的力F的作用,平衡時細線都被拉緊,則系統(tǒng)平衡時兩球的位置情況如圖乙所示,則a、b兩球質(zhì)量之比為( 。
A.1:lB.1:2C.2:1D.2:3

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.取兩質(zhì)量分別為m1、m2且用相同材料制成的滑塊甲和乙,用一質(zhì)量不計的輕彈簧將兩滑塊連接在一起,現(xiàn)在滑塊甲上施加一恒定的外力F,左圖中二者以相同的加速度豎直向上運動,經(jīng)測量彈簧的伸長量為x1,右圖中二者放在粗糙的水平面上,且與水平面的動摩擦因數(shù)都為μ,仍在滑塊甲上施加一同樣的恒力F,使二者共同向右做勻加速運動,測量彈簧的伸長量為x2,則下列正確的是(  )
A.當m1>m2時有x1<x2
B.當m1<m2時有x1<x2
C.只有當m1=m2才有x1=x2
D.無論兩滑塊的質(zhì)量如何,x1與x2始終相等

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

13.如圖所示,光滑水平面上靜止著一輛長度L=5m、質(zhì)量M=1kg的平板車,車的左端放有一個質(zhì)量m=1.95kg的小物塊,在車子右側(cè)足夠遠處有一固定的豎直的光滑半圓軌道,軌道半徑R=0.1m,軌道的底部與水平面相切且與車子上表面等高.現(xiàn)有一質(zhì)量m0=0.05kg的子彈以一定的向右的水平速度在極短的時間內(nèi)射入小物塊且留在其中,經(jīng)過一段時間,物塊運動到距平板車右端x=2m處時和車達到共速;隨后,車子與豎直軌道相撞并粘在了軌道上.已知小物塊沖上半圓軌道后到達最高點時對軌道的壓力大小為60N,g=10m/s2
(1)求小物塊剛剛沖上半圓軌道時,對軌道底部的壓力大。
(2)求小物塊與車之間的動摩擦因數(shù);
(3)求子彈打入小物塊的短暫過程中,小物塊對子彈的沖量.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.如圖所示,A、B、C三個物體放在旋轉(zhuǎn)圓臺上,它們由相同材料制成,A的質(zhì)量為2m,B、C的質(zhì)量均為m,如果OA=OB=R,OC=2R,則當圓臺旋轉(zhuǎn)時(設(shè)A、B、C都沒有滑動),下述結(jié)論中正確的是( 。
A.C物向心加速度最大
B.C物所受靜摩擦力最大
C.當圓臺旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速增加時,C比B先開始滑動
D.當圓臺旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速增加時,A比B先開始滑動

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

10.靜電場有很多性質(zhì),其中之一就是電場力做功只與電荷運動的初末位置有關(guān),與運動的路徑無關(guān).

(1)如圖1所示,電子以初速度v0沿平行于板面的方向從A點射入偏轉(zhuǎn)電場,并從另一側(cè)的C點射出.已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e.偏轉(zhuǎn)電場可以看作勻強電場,極板間電壓為U,極板長度為L,板間距為d.忽略電子所受重力,求電子通過偏轉(zhuǎn)電場的過程中,沿垂直板面方向偏移的距離y和電場力對電子所做的功W;
(2)在原有電場區(qū)域加一個垂直紙面方向的勻強磁場,如圖2所示.使另一電子以初速度v0′沿平行于板面的方向也從A點射入,在電場和磁場的共同作用下,電子經(jīng)過一段復雜的路徑后仍從另一側(cè)的C點射出.求此過程中電場力對電子所做的功W′和電子經(jīng)過C點時的速度大小vc;
(3)某同學認為在兩個帶電導體之間可以存在如圖3所示的靜電場,它的電場線相互平行,但間距不等.請你結(jié)合靜電場的基本性質(zhì),判斷這種電場是否存在,并分析論證.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.某天體可視為質(zhì)量均勻分布的球體,自轉(zhuǎn)周期為T,“北極點”處的重力加速度是“赤道”處重力加速度的k倍(k>1).若該天體有一顆近地環(huán)繞衛(wèi)星,則近地環(huán)繞衛(wèi)星的周期為( 。
A.$\sqrt{k-1}$•TB.$\sqrt{\frac{1}{k-1}}$•TC.$\sqrt{\frac{k}{k-1}}$•TD.$\sqrt{\frac{k-1}{k}}$•T

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.下列說法正確的是(  )
A.簡諧運動的周期與振幅無關(guān)
B.在雙縫干涉實驗中,光的頻率越低得到的條紋間距越寬
C.在縱波的傳播方向上,某個質(zhì)點的振動速度等于波的傳播速度
D.泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象,全息照相利用了光的相干性
E.當觀察者向靜止的聲源運動時,接收到的聲音的頻率變小

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.下列說法正確的是( 。
A.氣體的溫度升高時,分子的熱運動變得劇烈,分子的平均動能增大
B.氣體體積變小時,單位時間內(nèi)打到器壁單位面積上的分子數(shù)增多,氣體的壓強一定增大
C.等溫壓縮一定質(zhì)量的理想氣體,氣體一定放出熱量
D.分子a從遠處趨近固定不動的分子b,當a受b的作用力為零時,a的動能一定最小

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