12.如圖所示,固定的豎直粗糙長桿上套有質(zhì)量為m的圓環(huán),圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧一端連接,彈簧的另一端連接在墻上,且處于原長狀態(tài).現(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開始下滑,已知彈簧原長為L,圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)彈簧(未超過彈性限度)的長度變?yōu)?\sqrt{2}$L,則在圓環(huán)下滑到最大距離的過程中(重力加速度為g)( 。
A.圓環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒
B.圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的加速度先減小后增大
C.圓環(huán)受到的摩擦力先增大后減小
D.彈簧的最大彈性勢(shì)能小于mgL

分析 分析圓環(huán)沿桿下滑的過程的受力和做功情況,由于有摩擦力對(duì)圓環(huán)做功,所以圓環(huán)和彈簧的機(jī)械能不守恒,根據(jù)能量轉(zhuǎn)化關(guān)系分析即可.

解答 解:A、圓環(huán)沿桿滑下過程中,有摩擦力對(duì)圓環(huán)做功,圓環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒,故A錯(cuò)誤,
B、圓環(huán)由靜止開始下滑,到達(dá)最大距離處的速度為零,所以圓環(huán)先做加速運(yùn)動(dòng),再做減速運(yùn)動(dòng),速度最大時(shí)加速度為零,所以加速度先減小,后增大,故B正確;
C、圓環(huán)由靜止開始下滑時(shí),彈簧彈力逐漸增大,設(shè)彈簧與豎直方向的夾角為θ,圓環(huán)受到的摩擦力f=μFsinθ,由于彈簧彈力逐漸增大看,sinθ減小,則不能判斷摩擦力的變化情況,故C錯(cuò)誤;
D、圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)彈簧(未超過彈性限度)的長度變?yōu)?\sqrt{2}$L,根據(jù)幾何關(guān)系可知,m下落的高度為L,根據(jù)能量守恒可知,圓環(huán)減少的重力勢(shì)能一部分轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能,另一部分轉(zhuǎn)化為熱量,則彈簧的最大彈性勢(shì)能小于mgL,故D正確.
故選:BD.

點(diǎn)評(píng) 對(duì)物理過程進(jìn)行受力、運(yùn)動(dòng)、做功分析,是解決問題的根本方法.要注意圓環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.如圖所示,輕繩通過兩個(gè)滑輪一端與處于傾角為30°粗糙固定斜面上的物體A相連,另一端固定于天花板上.動(dòng)滑輪掛上物體B后,兩邊輕繩的夾角保持90°不變且A、B均保持靜止.已知物體A的質(zhì)量為m,重力加速度為g,斜面與A的動(dòng)摩
擦因數(shù)$μ=\frac{{\sqrt{3}}}{2}$,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.不計(jì)滑輪質(zhì)量及輕繩與滑輪的摩擦.
(1)當(dāng)掛上的物體B質(zhì)量也為m時(shí),求此時(shí)輕繩拉力的大小.
(2)為使物體A保持不動(dòng),求所掛物體B的質(zhì)量范圍.

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3.如圖所示,兩個(gè)同樣的彈簧秤每個(gè)自重都是0.1N,下端掛鉤的重力忽略不計(jì),甲“正掛”,乙“倒掛”,在乙的下方掛上重0.2N的砝碼,則甲、乙兩彈簧秤的示數(shù)分別為(  )
A.0.2N  0.3NB.0.3N  0.2NC.0.3N  0.3ND.0.4N  0.3N

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.如圖(1)所示是一個(gè)做直線運(yùn)動(dòng)的物體的速度圖象.請(qǐng)?jiān)冢?)中畫出該物體運(yùn)動(dòng)的位移圖象并標(biāo)出縱軸上的數(shù)據(jù).

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7.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的裝置來探究小車的加速度與所受合力的關(guān)系,將裝有力傳感器的小車放置于水平長木板上,并用手按住,向小桶中加入細(xì)砂,記下傳感器的實(shí)數(shù)F1

(1)接通頻率為50Hz的交流電源,釋放小車,打出如圖乙所示的紙帶,從比較清晰地點(diǎn)起,每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離并標(biāo)在紙帶上,由所測(cè)數(shù)據(jù)可以算出小車的加速度a=0.16m/s2
(2)同一次實(shí)驗(yàn)中,小車釋放前傳感器示數(shù)F1與小車加速運(yùn)動(dòng)時(shí)傳感器示數(shù)F2的關(guān)系是F1>F2(選填“<”“=”“>”).
(3)關(guān)于該實(shí)驗(yàn),下列做法有助于減小實(shí)驗(yàn)誤差的是BD.
A.小車和傳感器的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于小桶和砂的總質(zhì)量
B.實(shí)驗(yàn)中需要將將長木版右端適當(dāng)墊高
C.試驗(yàn)中需要測(cè)出小車和傳感器的總質(zhì)量
D.用加細(xì)砂的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的大小相比,可方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.下列說法正確的是 ( 。
A.一入射光照某金屬表面能發(fā)生電效應(yīng),若僅使入射光的強(qiáng)度減弱,那么從金屬表面溢出的光電子數(shù)不變
B.α、β和γ三種射線中,γ射線的穿透能力最強(qiáng)
C.貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的天然放射現(xiàn)象說明原因原子核是由質(zhì)子和種子組成的
D.放射性同位素${\;}_{90}^{232}$Th經(jīng)α、β衰變會(huì)生成${\;}_{86}^{220}$Rn,其衰變方程為${\;}_{90}^{232}$Th→${\;}_{86}^{220}$Rn+3α+2β
E.原子核的半衰期是由其自身因素決定的,與其所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無關(guān).

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4.在一直線的寬公路上,甲車以2m/s2的加速度起動(dòng),此時(shí)乙車正以10m/s的速度勻速從甲車旁駛過,問
(1)甲車追上乙車前,何時(shí)兩車距離最遠(yuǎn)?何時(shí)甲車追上乙車?
(2)當(dāng)甲加速到24m/s時(shí),立即停止加速,同時(shí)以6m/s2的加速度剎車,求甲乙兩車第二次相遇的時(shí)間(指甲車從起動(dòng)到第二次與乙車相遇的時(shí)間).

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1.如圖甲所示,在傾角為 37°的粗糙且足夠長的斜面底端,一質(zhì)量m=2kg、可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊壓縮一輕彈簧并鎖定,滑塊與彈簧不相連.t=0時(shí)解除鎖定,計(jì)算機(jī)通過傳感器描繪出滑塊的v-t圖象如圖乙所示,其中Ob段為曲線,bc段為直線,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.則下列說法正確的是( 。
A.在滑塊與彈簧脫離之前,滑塊一直做加速運(yùn)動(dòng)
B.滑塊在0.15 s末的加速度為-8 m/s2
C.滑塊在0.1 s末克服重力做功的功率是32 W
D.滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)u=0.25

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2.如圖所示電路中,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向下端b滑動(dòng)過程中,下列說法正確的是( 。
A.電壓表示數(shù)增大
B.電源的輸出功率變大
C.電路總電阻變小,電源的熱功率變大
D.電流表示數(shù)減小

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