11.在一傾角為θ的固定光滑斜面上有兩個(gè)用輕彈簧相連接的物塊A、B,它們的質(zhì)量分別為m1、m2,彈簧勁度系數(shù)k,C為一固定擋板,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)用一平行于斜面向上的恒力F拉物塊A使之向上運(yùn)動(dòng),當(dāng)物塊B剛要離開擋板C時(shí),物塊A沿斜面運(yùn)動(dòng)的距離為d,速度為V,則(  )
A.此過程中拉力F做功的大小等于物塊A動(dòng)能的增加量
B.當(dāng)物塊B剛要離開擋板時(shí),受力滿足m2gsinθ=kd
C.當(dāng)物塊B剛要離開擋板時(shí),物塊A的加速度為 $\frac{F-kd}{{m}_{1}}$
D.此過程中彈簧彈性勢能的增加量Fd-$\frac{1}{2}$m1V2

分析 當(dāng)B剛離開C時(shí),彈簧的彈力等于B的重力沿斜面下的分力,根據(jù)胡克定律求解出彈簧的伸長量;根據(jù)牛頓第二定律求出物塊A的加速度大小;根據(jù)機(jī)械能守恒定律求解A的速度.

解答 解:A、根據(jù)動(dòng)能定理,物體A上滑時(shí)有重力、拉力F和彈簧彈力對A做功,根據(jù)動(dòng)能定理,彈力、重力和拉力F對物體A做的總功等于物體A動(dòng)能的增量.(開始時(shí)物體A靜止有m1gsinθ=kx1,當(dāng)B剛要開始運(yùn)動(dòng)時(shí)滿足m2gsinθ=kx2,彈簧的彈性勢能先減小再增加,m1=m2時(shí),彈簧的壓縮的彈性勢能和拉伸的彈性勢能大小相等)故A錯(cuò)誤;
B、開始系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧彈力等于A的重力沿斜面下的分力滿足m1gsinθ=kx1,當(dāng)B剛離開C時(shí),彈簧的彈力等于B的重力沿斜面下的分力,故m2gsinθ=kx2,但由于開始是彈簧是壓縮的壓縮量為x1上升d后彈簧被拉伸x2,故滿足d=x2+x1,故kd=(m1gsinθ+m2gsinθ),故B錯(cuò)誤;
C、當(dāng)B剛離開C時(shí),對A,根據(jù)牛頓第二定律得:F-m1gsinθ-kx2=m1a1,又開始時(shí),A平衡,則有:m1gsinθ=kx1,而d=x1+x2,解得:物塊A加速度為a1=$\frac{F-kd}{{m}_{1}}$,故C正確;
D、根據(jù)功能關(guān)系,彈簧彈性勢能的增加量等于拉力的功減去系統(tǒng)動(dòng)能和重力勢能的增加量,即為:Fd-m1gdsinθ-$\frac{1}{2}{m}_{1}{v}^{2}$,故D正確;
故選:C.

點(diǎn)評(píng) 含有彈簧的問題,往往要研究彈簧的狀態(tài),分析物塊的位移與彈簧壓縮量和伸長量的關(guān)系是常用思路.

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

10.下列說法中正確的是( 。
A.天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子的核式結(jié)構(gòu)
B.一群處于n=3能級(jí)激發(fā)態(tài)的氫原子,自發(fā)躍遷時(shí)能發(fā)出3種不同頻率的光
C.放射性元素發(fā)生一次β衰變,原子序數(shù)增加1
D.${\;}_{92}^{235}$U的半衰期約為7億年,隨著地球環(huán)境的不斷變化,半衰期可能變短

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.如圖所示,兩平行金屬板中間有相互正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,電場強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,一質(zhì)子沿極板方向以速度v0從左端射入,并恰好從兩板間沿直線穿過.不計(jì)質(zhì)子重力,下列說法正確的是( 。
A.若質(zhì)子以小于v0的速度沿極板方向從左端射入,它將向上偏轉(zhuǎn)
B.若質(zhì)子以速度2v0沿極板方向從左端射入,它將沿直線穿過
C.若電子以速度v0沿極板方向從左端射入,它將沿直線穿過
D.若電子以速度2v0沿極板方向從左端射入,它將沿直線穿過

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.某同學(xué)在“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了如下的實(shí)踐和探究:
①用游標(biāo)卡尺測量擺球直徑的情況如圖1所示,則擺球直徑為2.06cm.把擺球用細(xì)線懸掛在鐵架臺(tái)上,測量擺長L.

②用秒表測量單擺的周期.當(dāng)單擺擺動(dòng)穩(wěn)定且到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)并記為0,單擺每經(jīng)過最低點(diǎn)記一次數(shù),當(dāng)數(shù)到n=60時(shí)秒表的示數(shù)如圖2所示,則該單擺的周期是T=2.25s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
③測量出多組周期T、擺長L數(shù)值后,畫出T2-L圖象如圖3,則此圖線的斜率的物理意義是C
A.g     B.$\frac{1}{g}$    C.$\frac{{4{π^2}}}{g}$    D.$\frac{g}{{4{π^2}}}$
④測量結(jié)果與真實(shí)的重力加速度值比較,發(fā)現(xiàn)測量結(jié)果偏大,分析原因可能有D
A.振幅偏小
B.在未懸掛單擺之前先測定號(hào)擺長
C.將擺線長當(dāng)成了擺長
D.將擺線長和球的直徑之和當(dāng)成了擺長
⑤設(shè)計(jì)其它的測量重力加速度的方案.現(xiàn)提供如下的器材:
A.彈簧測力計(jì)     B.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、復(fù)定紙和紙帶     C.低壓交流電源(頻率為50Hz)和導(dǎo)線    
D.鐵架臺(tái)       E.重物          F.天平           G.刻度尺
請你選擇適合的實(shí)驗(yàn)器材,寫出需要測量的物理量,并用測量的物理量寫出重力加速度的表達(dá)式.(只要求寫出一種方案)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.如圖所示兩細(xì)束單色光平行射到同一三棱鏡上,經(jīng)折射后交于光屏上的同一個(gè)點(diǎn)M.則下列說法中正確的是( 。
A.如果a為藍(lán)色光則b可能為紅色光
B.在該三棱鏡中a色光的傳播速率比b光的傳播速率大
C.棱鏡射向空氣中a色光的臨界角比b色光的臨界角大
D.a光的折射率小于b光折射率

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.如圖所示,水平地面上有一固定的長方形絕緣光滑水平臺(tái)面其中OPQX,其中PQ邊長L1=5m;QX邊長L2=4m,平臺(tái)高h(yuǎn)=3.2m.平行板電容器的極板CD間距d=1m,且垂直放置于臺(tái)面,C板位于邊界0P上,D板與邊界OX相交處有一小孔.電容器外的區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場.質(zhì)量m=1×10-10kg電荷量q=1×10-10c的帶正電微粒靜止于0處,在CD間加上電壓U,C板電勢高于D板,板間電 場可看成是勻強(qiáng)電場,板間微粒經(jīng)電場加速后由D板所開小孔進(jìn)入磁場(微粒始終不與極 板接觸),假定微粒在真空中運(yùn)動(dòng),微粒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中電量保持不變,取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6
(1)若微粒正好從QX的中點(diǎn)離開平臺(tái),求其在磁場中運(yùn)動(dòng)的速率;
(2)電壓大小可調(diào),不同加速電壓,微粒離開平臺(tái)的位置將不同,要求微粒由PQ邊界離開臺(tái)面,求加速電壓UV的范圍;
(3)若加速電壓U=3.125v 在微粒離開臺(tái)面時(shí),位于Q正下方光滑水平地面上A點(diǎn)的滑塊獲得一水平速度,在微粒落地時(shí)恰好與滑塊相遇,滑塊視為質(zhì)點(diǎn),求滑塊開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的初速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.如圖所示,有一個(gè)豎直放置的光滑圓弧軌道半徑R=16m,圓弧軌道中心為O,將質(zhì)量m=5kg的球靜置在與O同一水平線上軌道的A點(diǎn),放手后使其下滾經(jīng)B至C,C與O的連線與豎直方向夾角為60度.求:
(1)它從C點(diǎn)拋出時(shí)的速度是多大?
(2)它在B點(diǎn)時(shí)對底面的壓力?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.如圖所示,A、B兩物塊由繞過輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線相連,A放在固定的光滑斜面上,B和物塊C在豎直方向上通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連,C球放在水平地面上.現(xiàn)用手控制住A,并使細(xì)線剛剛拉直但無拉力作用,并保證滑輪左側(cè)細(xì)線豎直、右側(cè)細(xì)線與斜面平行.已知A的質(zhì)量為5m,B的質(zhì)量為2m、C的質(zhì)量為m,重力加速度為g,細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計(jì),開始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).釋放A后,A沿斜面下滑至速度最大時(shí)C恰好離開地面.下列說法正確的是( 。
A.斜面傾角α=30°
B.A獲得最大速度為$\sqrt{\frac{{4m{g^2}}}{5k}}$
C.C剛離開地面時(shí),B的加速度為零
D.從釋放A到C剛離開地面的過程中,A、B、C以及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.如圖所示,有一個(gè)豎直固定在地面的透氣圓筒,筒中有一勁度為k的輕彈簧,其下端固定,上端連接一質(zhì)量為m的薄滑塊,圓筒內(nèi)壁涂有一層新型智能材料--ER流體,它對滑塊的阻力可調(diào).起初滑塊靜止,ER流體對其阻力為零,彈簧的長度為L,現(xiàn)有一質(zhì)量也為m的物體從距地面2L處自由落下,與滑塊碰撞后粘在一起向下運(yùn)動(dòng)且碰撞前、后瞬間兩物體質(zhì)量與速度的乘積相等,方向不變.為保證粘在一起的兩滑塊一起做勻減速運(yùn)動(dòng),且下移距離為2mg/k時(shí)速度減為0,ER流體對滑塊的阻力須隨滑塊下移而變.試求(忽略空氣阻力):
(1)下落物體與滑塊碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能;
(2)滑塊向下運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小以及滑塊下移距離d(小于2mg/k)時(shí)ER流體對滑塊阻力的大小.
(3)通過探究發(fā)現(xiàn),彈簧的彈性勢能可以用Ep=$\frac{K{x}^{2}}{2}$表示,其中K為彈簧的勁度系數(shù),X為彈簧的形變量,當(dāng)滑塊以共同速度向下運(yùn)動(dòng)2mg/k距離過程中克服ER流體阻力所做的功.

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同步練習(xí)冊答案