5．如圖甲所示，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端放置一物體（物體與彈簧不連接），初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)用豎直向上的拉力F拉物體，使物體由靜止開始豎直向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，拉力F與物體位移x的關(guān)系如圖乙所示，g=10m/s2，下列結(jié)論正確的是（　�。�
A．彈簧的勁度系數(shù)為150N/mB．物體的質(zhì)量為2.5kg
C．物體的加速度大小為4m/s2D．初始時(shí)刻彈簧的彈性勢(shì)能為0.75J

分析 由圖示圖象可知：開始，物體靜止在彈簧上面，彈簧彈力與重力平衡，施加F后即為合力，物體勻加速上升，彈簧上的彈力逐漸變小，運(yùn)動(dòng)位移為4cm后，彈簧恢復(fù)原長，此時(shí)物塊和彈簧分離，此后物體受到恒定的力F=30N和重力做勻加速運(yùn)動(dòng)．根據(jù)牛頓第二定律分別列出起始和分離狀態(tài)時(shí)的方程聯(lián)立可解得．再根據(jù)彈性勢(shì)能的表達(dá)式可明確對(duì)應(yīng)的彈性勢(shì)能大小．

解答 解：AB、開始，物體靜止在彈簧上面，彈簧彈力與重力平衡，施加F后即為合力，所以有10=ma①，此后物體勻加速上升，彈力逐漸變小，當(dāng)彈簧恢復(fù)原長后，物塊和彈簧分離，合力為25-mg=ma②，聯(lián)立①②兩式，整理得物體重力：mg=15N，質(zhì)量m=1.5Kg；
由圖可知，從初始彈簧彈力等于重力到彈簧恢復(fù)原長，位移為10cm，即彈力等于重力時(shí)，彈簧形變量為△X=10cm=0.1m，勁度系數(shù)k=$\frac{mg}{△x}$=$\frac{mg}{△x}$=$\frac{15}{0.1}$=150N/m，故A正確，B錯(cuò)誤；
C、當(dāng)彈簧恢復(fù)原長后，物塊和彈簧分離，合力為 25N-mg=ma，又已求得m=1.5Kg，則a=$\frac{25-15}{1.5}$m/s2=6.7m/s2，故C錯(cuò)誤；
D、初始時(shí)刻彈簧的彈性勢(shì)能為EP=$\frac{1}$kx2=$\frac{1}$×150×（0.1）2=0.75J，故D正確．
故選：AD

點(diǎn)評(píng) 本題考查圖象的識(shí)別，從圖象中獲取信息是物理的一項(xiàng)基本能力，獲取信息后能否根據(jù)獲取的信息分析過程，靈活運(yùn)用好牛頓第二定律是關(guān)鍵

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

15．質(zhì)量是50kg的運(yùn)動(dòng)員，從5.0m高處自由下落在海綿墊上，經(jīng)過1.0s停止．g取10m/s2，求海棉墊對(duì)運(yùn)動(dòng)員的平均作用力的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

16．如圖所示，某透明材料制成的直角三棱鏡ABC放在水平面內(nèi)，底邊長為2L折射率n=$\frac{\sqrt{5}}{2}$，∠B=30°．現(xiàn)有一平行于BC邊的細(xì)光束入射到棱鏡AB邊重點(diǎn)P（圖中未畫出），經(jīng)AB面和AC面折射后射出，求：
（i）出射光線和入射光線的延長線間的夾角δ；
（ii）入射點(diǎn)和出射點(diǎn)之間的高度差h．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．如圖所示，輕彈簧上端固定，下端懸掛一質(zhì)量為m的條形磁鐵，條形磁鐵穿過固定的水平閉合金屬線圈，靜止時(shí)磁鐵中心在線圈不面上，彈簧伸長量為x；將條形磁鐵托起到彈簧壓縮量為x后由靜止放開，條形磁鐵會(huì)上下運(yùn)動(dòng)并逐漸停下來．不計(jì)空氣阻力的影響，重力加速度為g，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，則（　　）
A．彈簧處于原長時(shí)，條形磁鐵的加速度可能大于g
B．條形磁鐵中央通過線圈時(shí)，線圈中的感應(yīng)電流為0
C．條形磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈始終受到向上的安培力作用
D．線圈在整個(gè)過程中產(chǎn)生的焦耳熱為2mgx

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．如圖所示，小車質(zhì)量為M，小車頂端為半徑為R的四分之一光滑圓弧，質(zhì)量為m的小球從圓弧頂端由靜止釋放，對(duì)此運(yùn)動(dòng)過程的分析，下列說法中正確的是（g為當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋ā　。?table class="qanwser">A．若地面粗糙且小車能夠靜止不動(dòng)，則地面對(duì)小車的靜摩擦力最大為1.5mgB．若地面粗糙且小車能夠靜止不動(dòng)，則地面對(duì)小車的靜摩擦力最大為2mgC．若地面光滑，當(dāng)小球滑到圓弧最低點(diǎn)時(shí)，小車速度為m$\sqrt{\frac{2gR}{M（M+m）}}$D．若地面光滑，當(dāng)小球滑到圓弧最低點(diǎn)時(shí)，小車速度為M$\sqrt{\frac{2gR}{m（M+m）}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．如圖所示，一個(gè)足夠長的“U”形金屬導(dǎo)軌NMPQ固定在水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距L=0.50m，一根質(zhì)量為m=0.50kg的勻質(zhì)金屬棒ab橫跨在導(dǎo)軌上且接觸良好，abMP恰好圍成一個(gè)正方形．該導(dǎo)軌平面處在磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上、大小可以隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)滑動(dòng)摩擦力為f=1.0N（最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力），棒的電阻為R=0.10Ω，其它電阻均不計(jì)．開始時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=0.50T．
（1）若從t=0時(shí)開始，調(diào)節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，使其以$\frac{△B}{△t}$=0.40T/s的變化率均勻增加，求經(jīng)過多長時(shí)間ab棒開始滑動(dòng)；
（2）若保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小不變，從t=0時(shí)刻開始，給ab棒施加一個(gè)與之垂直且水平向右的拉力F，使棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)，其大小隨時(shí)間變化的函數(shù)表達(dá)式為F=（3+2.5t）N，求此棒的加速度大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．如圖，一足夠長的光滑平行金屬軌道，其軌道平面與水平面成θ角，上端用一電阻R相連，處于方向垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab，從高為h處由靜止釋放，下滑一段時(shí)間后，金屬桿開始以速度v勻速運(yùn)動(dòng)直到軌道的底端．金屬桿始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，軌道電阻及空氣阻力均可忽略不計(jì)，重力加速度為g．則（　�。�
A．金屬桿加速運(yùn)動(dòng)過程中的平均速度小于$\frac{1}{2}$v
B．金屬桿加速運(yùn)動(dòng)過程中克服安培力做功的功率大于勻速運(yùn)動(dòng)過程中克服安培力做功的功率
C．當(dāng)金屬桿的速度為$\frac{v}{4}$時(shí)，它的加速度大小為$\frac{gsinθ}{4}$
D．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為$\frac{（2mgh-m{v}^{2}）R}{2（R+r）}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．直升機(jī)在救災(zāi)中常常發(fā)揮重要作用，山區(qū)救災(zāi)因地形限制需懸停空中向地面投放物資（如圖所示）．空投物資一般只能從不高于h=20m處自由下落才能安全著地，而直升機(jī)安全懸停的高度比h要高得多，為此運(yùn)輸直升機(jī)中安裝了投放物資的限速裝置．有一類電磁型減速裝置簡(jiǎn)化工作原理如圖乙所示，半徑分別為r1=1.0m和r2=0.5m的兩個(gè)同心金屬圓環(huán)可同時(shí)繞圓心O自由轉(zhuǎn)動(dòng)，連接兩圓環(huán)的固定金屬桿EF的延長線通過圓心O，足夠長的剛性輕質(zhì)細(xì)繩一端通過光滑滑輪掛救災(zāi)物資，另一端纏繞在大金屬圓環(huán)上帶動(dòng)兩同心圓環(huán)以相同角速度轉(zhuǎn)動(dòng)．圓環(huán)上的a點(diǎn)和b點(diǎn)通過電刷連接一個(gè)可調(diào)電阻R，兩圓環(huán)之間區(qū)域有磁感應(yīng)強(qiáng)度B=40T且垂直于圓盤平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．垂放物資過程中細(xì)繩與大金屬圓環(huán)間沒有滑動(dòng)，金屬桿、金屬圓環(huán)、導(dǎo)線及電刷的電阻均不計(jì)，空氣阻力及一切摩擦均不計(jì)，重力加速度g=10m/s2求：

（1）質(zhì)量m=10kg物資安全地以最大速度落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率；
（2）利用該裝置以最大安全速度勻速吊放物資，電阻R兩端的電勢(shì)差及流過電阻的電流方向？（填“a流向b”或“b流向a”）
（3）若以最大安全速度一次投放物資的質(zhì)量為m′=50Kg，可調(diào)電阻R所需的阻值？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．質(zhì)量為m、棱長為L的均勻正方體放在粗糙的水平面上，以地面為零勢(shì)能參考面，它的重力勢(shì)能是（　　）
A．$\frac{1}{2}$mgLB．0C．mgLD．$\frac{1}{4}$mgL

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