6.如圖所示,在一個直立的光滑管內(nèi)放置一個輕質(zhì)彈簧,上端O點與管口A的距離為2x0,一個質(zhì)量為m的小球從管口由靜止下落,將彈簧壓縮至最低點B,壓縮量為x0,不計空氣阻力,彈簧彈性勢能的表達式為Ep=$\frac{1}{2}$kx2,則(  )
A.小球運動的最大速度等于2$\sqrt{g{x_0}}$B.彈簧的勁度系數(shù)為$\frac{mg}{x_0}$
C.球運動中最大加速度為gD.彈簧的最大彈性勢能為3mgx0

分析 根據(jù)機械能守恒定律求出小球運動到O點的速度,再分析小球接觸彈簧后的運動情況.借助簡諧運動的模型分析小球的最大加速度.根據(jù)機械能守恒求解彈簧的最大彈性勢能.

解答 解:A、設(shè)小球剛運動到O點時的速度為v,則有mg•2x0=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$,v=2$\sqrt{g{x}_{0}}$,小球接觸彈簧后先做加速運動,所以小球運動的最大速度大于2$\sqrt{g{x}_{0}}$,故A錯誤.
B、設(shè)彈簧的彈力與重力大小相等時,彈簧壓縮量為x,則有mg=kx,k=$\frac{mg}{x}$,而彈簧的彈力與重力平衡的位置在B點的上方,則x<x0,則k>$\frac{mg}{{x}_{0}}$,故B錯誤.
C、小球剛接觸彈簧時的加速度大小為g,方向豎直向下,根據(jù)簡諧運動的對稱性可知,當(dāng)小球運動到關(guān)于平衡位置對稱點時,加速度大小也等于g,方向豎直向上,而此時小球還有向下的速度,還沒有到達最低點,當(dāng)小球到達最低點時加速度將大于g.故C錯誤.
D、當(dāng)小球運動到最低點B時,彈性勢能最大,根據(jù)機械能守恒定律得,彈簧的最大彈性勢能為3mgx0.故D正確.
故選:D.

點評 本題既要根據(jù)受力情況判斷小球的運動情況,又要運用機械能守恒分析小球的速度和彈性勢能,綜合性較強.

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

16.如圖所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1,b是屑線圈的中心抽頭,電壓表和電流表均為理想電表,從某時刻開始在原線圈c、d兩端加上交變電壓,其瞬時值表達式為u1=220$\sqrt{2}$sin100πtV,則( 。
A.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時.電壓表的示數(shù)為22V
B.當(dāng)t=$\frac{1}{600}$s時,c、d間的電壓瞬時值為110V
C.單刀雙擲開關(guān)與a連接,在滑動變阻器觸頭P向上移動的過程中,電壓表和電流表的示數(shù)均變小
D.保持滑動變阻器觸頭P不動,當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a扳向b時,電壓表和電流表的示數(shù)均變大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.下列說法正確的是(  )
A.布朗運動是懸浮在液體中固體顆粒的分子無規(guī)則運動的反映
B.氣體只所以產(chǎn)生壓強,是由于分子間存在著斥力
C.一些昆蟲可以停在水面上,是由于表面張力作用的結(jié)果
D.可以利用高科技手段,將散失在環(huán)境中的內(nèi)能重新收集起來加以利用而不引起其他變化

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.2010年上海世博會某國家館內(nèi),有一“發(fā)電電”地板,利用游人走過此處,踩踏地板發(fā)電.其原因是地板下有一發(fā)電裝置,如圖l所示,裝置的主要結(jié)構(gòu)是一個截面半徑為r、匝數(shù)為n的線圈,緊固在與地板相連的塑料圓筒P上.磁場的磁感線沿半徑方向均勻分布,圖2為橫截面俯視圖.輕質(zhì)地板四角各連接有一個勁度系數(shù)為k的復(fù)位彈簧(圖中只畫出其中的兩個).當(dāng)?shù)匕迳舷峦颠\動時,便能發(fā)電.若線圈所在位置磁感應(yīng)強度大小為B,線圈的總電阻為R0,現(xiàn)用它向一個電阻為R的小燈泡供電.為了便于研究,將某人走過時地板發(fā)生的位移一時間變化的規(guī)律簡化為圖3所示.(取地板初始位置x=0,豎直向下為位移的正方向,且彈簧始終處在彈性限度內(nèi).)

(1)取圖2中逆時針方向電流為正方向,請在圖4所示坐標(biāo)系中畫出線圈中感應(yīng)電流i隨時間t變化的圖線,并標(biāo)明相應(yīng)縱坐標(biāo).要求寫出相關(guān)的計算和判斷過程.
(2)t=$\frac{t_0}{2}$時地板受到的壓力.
(3)求人踩踏一次地板所做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示,等離子氣流(由高溫高壓的等電量的正、負(fù)離子組成)由左方連續(xù)不斷地以速度v0射入P1和O2′兩極板間的勻強磁場中,ab直導(dǎo)線與P1、P2相連接,線圈A與直導(dǎo)線cd相連接.線圈A內(nèi)存在變化的磁場,且磁感應(yīng)強度B的正方向規(guī)定為向左,已知動和引導(dǎo)線的作用情況為:0~2s內(nèi)互相排斥,2~4s內(nèi)互相吸引.則線圈A內(nèi)磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的圖象可能是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.在汶川地震的抗震救災(zāi)中,我國自主研制的“北斗一號”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)揮了巨大作用,該系統(tǒng)具有導(dǎo)航、定位等功能.“北斗”系統(tǒng)中兩顆質(zhì)量不相等的工作衛(wèi)星沿同一軌道繞地心O做勻速圓周運動,軌道半徑為r.某時刻兩顆工作衛(wèi)星分別位于軌道上的A、B兩位置,如圖所示.若衛(wèi)星均沿順時針方向運行,地球表面的重力加速度為g,地球半徑為R,∠AOB=60°,則以下判斷正確的是( 。
A.這兩顆衛(wèi)星的加速度大小相等
B.衛(wèi)星1向后噴氣就一定能追上衛(wèi)星2
C.衛(wèi)星1由位置A運動到位置B所需的時間為$\frac{πr}{3R}\sqrt{\frac{r}{R}}$
D.衛(wèi)星1由位置A運動到位置B的過程中萬有引力做功為零

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

18.已知一個重為G、密度為ρ、電阻率為ρ′的金屬圓環(huán)放在勻強磁場中,磁場垂直于金屬環(huán)所在平面,磁感應(yīng)強度的變化率為$\frac{△B}{△t}$,重力加速度g,則環(huán)中感應(yīng)電流的大小為$\frac{△B}{△t}\frac{G}{4πρρ′}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.如圖所示,A、B兩球用勁度系數(shù)為k1的輕彈簧相連,B球用長為L的細線懸于O點,A球固定在O點正下方,且O、A間的距離恰為L,此時繩子所受的拉力為F1,現(xiàn)把A、B間的彈簧換成勁度系數(shù)為k2的輕彈簧,仍使系統(tǒng)平衡,此時繩子所受的拉力為F2,則F1與F2的大小關(guān)系為( 。
A.F1<F2B.F1>F2
C.F1=F2D.因k1、k2大小關(guān)系未知,故無法確定

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.下列敘述中符合歷史史實的是( 。
A.盧瑟福的α粒子散射實驗揭示了原子核內(nèi)部有復(fù)雜結(jié)構(gòu)
B.玻爾理論成功地解釋了各種原子的發(fā)光現(xiàn)象
C.愛因斯坦成功地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象
D.牛頓提出的質(zhì)量不變性是狹義相對論的基本假設(shè)之一

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