12.如圖所示,固定的傾斜光滑桿上套有一個質(zhì)量為m的圓環(huán),圓環(huán)與一輕質(zhì)水平狀態(tài)的彈簧相連,彈簧的另一端固定在墻上O點,且處于原長,現(xiàn)讓圓環(huán)從A點由靜止開始下滑,滑到O點正下方B點時的速度為零.則在圓環(huán)下滑過程中( 。
A.圓環(huán)的機(jī)械能先減小再增大,再減小
B.彈簧的彈性勢能先增大再減小
C.與圓環(huán)在A點的加速度相同的位置還有兩處
D.彈簧再次恢復(fù)到原長時圓環(huán)的速度最大

分析 分析圓環(huán)沿桿下滑的過程的受力和做功情況,有重力和彈簧的拉力做功,所以圓環(huán)機(jī)械能不守恒,但是系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,根據(jù)功能原理分析圓環(huán)機(jī)械能的變化;沿桿方向合力為零的時刻,圓環(huán)的速度最大.

解答 解:A、由圖知彈簧先縮短后再伸長,彈簧的彈力對圓環(huán)先做負(fù)功,后做正功,再做負(fù)功,由功能原理知,圓環(huán)的機(jī)械能先減小再增大,再減小,故A正確.
B、彈簧的彈性勢能隨彈簧形變量的變化而變化,彈簧先縮短后再伸長,故彈簧的彈性勢能先增大再減小后增大,故B錯誤;
C、圓環(huán)在A點的合力為mgsinθ,故彈簧再次恢復(fù)原長時、以及彈簧與桿垂直時合力均為mgsinθ,故與圓環(huán)在A點的加速度相同的位置還有兩處,故C正確;
D、沿桿方向合力為零的時刻,圓環(huán)的速度最大,故彈簧再次恢復(fù)到原長時圓環(huán)的速度不是最大,故D錯誤;
故選:AC

點評 對物理過程進(jìn)行受力、運動、做功分析是解決問題的根本方法.要掌握功能原理,可用來分析物體機(jī)械能的變化情況.要注意本題中系統(tǒng)的機(jī)械能是守恒的,但圓環(huán)的機(jī)械能不守恒.

練習(xí)冊系列答案
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6.下列單位間的關(guān)系,正確的是( 。
A.1N/C=1C/VB.1eV=1JC.1V=1J/CD.1F=1V/m

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7.(1)冰箱都有自動控制內(nèi)部溫度的功能.當(dāng)冰箱內(nèi)的溫度高于設(shè)定值時,制冷系統(tǒng)自動啟動;而溫度低于設(shè)定值時,制冷系統(tǒng)又會自動停止工作.據(jù)此可知:冰箱的自動控制系統(tǒng)使用 了A(選填“A”或“B”) A.溫度傳感器 B.壓力傳感器
(2)真空中的兩個點電荷,帶電量分別為q1、q2,相距為r時,它們之間的庫侖力為F.若保持它們之間的距離不變,當(dāng)它們的帶電量都變?yōu)樵瓉淼?倍時,其庫侖力F1=4F; 若保持它們的帶電量不變,當(dāng)它們之間的距離變?yōu)樵瓉淼?倍時,其庫侖力F2=$\frac{1}{4}$F.

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4.取一對用絕緣柱支持導(dǎo)體A和B,使它們彼此接觸.起初它們不帶電,貼在下部的金屬箔是閉合的(如圖).
把帶正電荷的物體C移近導(dǎo)體A,金屬箔有什么變化?
這時把A和B分開,然后移去C,金屬箔又有什么變化?
再讓A和B接觸,又會看到什么現(xiàn)象?
利用上面介紹的金屬結(jié)構(gòu)的模型,解釋看到的現(xiàn)象.

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7.如圖所示,軌道ABC的AB是半徑為0.8m的光滑$\frac{1}{4}$圓弧,BC段為粗糙的水平軌道,且圓弧與水平軌道在B點相切.質(zhì)量為1kg的滑塊從A點由靜止開始下滑,在水平軌道上運動了2m后停在C點.若空氣阻力不計,取g=10m/s2.求:
(1)滑塊到達(dá)B點時的速度為多少?
(2)滑塊在水平軌道BC上受到的滑動摩擦力大小f為多少?

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17.如圖所示,某同學(xué)將橡皮條用力拉開一段距離,松手后利用橡皮條將模型飛機(jī)彈出,忽略空氣阻力,在彈出過程中,下列說法正確的( 。
A.橡皮條收縮,彈力對飛機(jī)做正功
B.飛機(jī)與橡皮條構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
C.飛機(jī)的動能增加量等于飛機(jī)的重力勢能減小量
D.飛機(jī)的動能增加量等于橡皮條的彈性勢能減少量

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4.如圖所示,運動員把質(zhì)量為m的足球從水平地面踢出,足球在空中達(dá)到的最大高度為h,在最高點時的速度為 v,不計空氣阻力,重力加速度為g,則運動員踢球時對足球做的功為( 。
A.$\frac{1}{2}$mv2B.mgh
C.mgh+$\frac{1}{2}$mv2D.踢球的力未知,無法計算

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1.如圖所示,一根繩子一端固定于豎直墻上的A點,另一端繞過動滑輪P懸掛一重物B,其中繩子的PA段處于水平狀態(tài),另一根繩子一端與動滑輪P的軸相連,繞過光滑的定滑輪Q后在其端點O施加一水平向左的外力F,使整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),滑輪均為光滑、輕質(zhì),且均可看做質(zhì)點,現(xiàn)拉動繩子的端點O使其向左緩慢移動一小段距離后達(dá)到新的平衡狀態(tài),則該平衡狀態(tài)與原平衡狀態(tài)相比較( 。
A.拉力F增大B.角θ減小C.拉力FPA不變D.角θ不變

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2.如圖所示,ABC為一個豎直固定的半徑為R的四分之三圓環(huán)管道,管道內(nèi)壁光滑,內(nèi)徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于圓環(huán)半徑,計算中可以忽略,DE是一個光滑的水平桌面.質(zhì)量為m的小球直徑略小于管道內(nèi)徑,通過一根穿過管道的輕線連接一質(zhì)量為3m的物塊.初開始物塊在桌面上位于C點正下方的P點,小球在管道最低點A處,線處于張緊狀態(tài),測得線的總長度為L=$\frac{5}{2}$πR,現(xiàn)在突然給物塊一個水平向左的初速度,物塊將向左運動而帶動小球上升,當(dāng)小球到達(dá)最高點B時,管道的外壁對小球有一個向內(nèi)的大小為N=3mg的彈力. 
(1)小球在最高點的速度v1=?
(2)在小球上升到最高點的過程中,線的拉力對小球做了多少功?
(3)物塊開始運動的初速度v0=?

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