16.如圖所示,固定在水平面上的光滑斜面傾角為30°,物體A、B通過細(xì)繩及輕彈簧連接于光滑輕滑輪兩側(cè),P為固定在斜面上且與斜面垂直的光滑擋板,物體A、B的質(zhì)量分別為m和4m,開始時用手托住物體,滑輪兩邊的細(xì)繩恰好伸直,且左邊的細(xì)繩與斜面平行,彈簧處于原長狀態(tài),A距離地面高度為h時開始下落,在A下落至地面前的瞬間,物體B恰好對擋板無壓力.空氣阻力不計,下列關(guān)于物體A的說法正確的是( 。
A.在下落至地面前的過程中機械能守恒
B.在下落至地面前的瞬間速度一定為零
C.在下落至地面前的過程中對輕彈簧做的功為mgh
D.在下落至地面前的過程中,可能一直在做加速運動

分析 首先知道題境,分析AB兩物體的受力情況及各力做功情況,從而分析A其運動情況,類比彈簧振子,從而判斷選項.

解答 解:A、A從靜止到下落過程中,只有重力和彈簧的彈力做功,所以A在下落至地面的過程中系統(tǒng)的機械能守恒,而A的機械能不守恒,故A錯誤;
BD、據(jù)在A下落至地面前的瞬間,物體B恰好對擋板無壓力,以B為研究對象,據(jù)平衡求得此時彈簧的彈力為T=4mgsin30°=2mg;再以A為研究對象,當(dāng)A靜止釋放的瞬間,A受重力mg,其合力方向向下,大小為mg;當(dāng)A落地瞬間,A受重力mg和彈簧的彈力2mg,其合力向上,大小為mg,A做簡諧運動,據(jù)對稱性可知,落地瞬間其速度為零;據(jù)彈簧振子的運動情況可知,A向下運動時,先做加速度減小的加速運動,然后做加速度逐漸增大的減速運動,故B正確,D錯誤;
C、據(jù)A做簡諧運動和能量守恒可知,A落地瞬間,A的重力勢能完全轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能,所以彈簧的彈力做功為mgh,故C正確;
故選:BC

點評 明確A的運動情況和B在A落地瞬間的彈力是解題的前提,類比彈簧振子模型是解題的關(guān)鍵,靈活應(yīng)用能量守恒判斷彈簧做功情況,題目有點難度.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.
如圖甲所示,兩平行金屬板間接有如圖乙所示的隨時間t變化的交流電壓u,金屬板間電場可看做均勻、且兩板外無電場,板長L=0.2m,板間距離d=0.1m,在金屬板右側(cè)有一邊界為MN的區(qū)域足夠大的勻強磁場,MN與兩板中線OO′垂直,磁感應(yīng)強度B=5×10-3T,方向垂直紙面向里.現(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線OO′連續(xù)射入電場中,已知每個粒子的速度v0=105m/s,比荷 $\frac{q}{m}$=108C/kg,重力忽略不計,在0-0.8×10-5s時間內(nèi)兩板間加上如圖乙所示的電壓(不考慮邊緣的影響).已知t=0時刻進入兩板間的帶電粒子恰好在0.2×10-5s時刻經(jīng)極板邊緣射入磁場.(不考慮粒子間相互影響及返回板間的情況)
(1)求兩板間的電壓U0
(2)0-0.2×10-5s時間內(nèi)射入兩板間的帶電粒子都能夠從磁場右邊界射出,求磁場的最大寬度
(3)若以MN與兩板中線OO′垂直的交點為坐標(biāo)原點,水平向右為x軸,豎直向上為y軸建立二維坐標(biāo)系,請寫出在0.3×10-5s時刻射入兩板間的帶電粒子進入磁場和離開磁場(此時,磁場只有左邊界)時的位置坐標(biāo)
(4)兩板間的電壓為0,請設(shè)計一種方案:讓向右連續(xù)發(fā)射的粒子流沿兩板中線OO′射入,經(jīng)過右邊的待設(shè)計的磁場區(qū)域后,帶電粒子又返回粒子源.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.水平桌面上,質(zhì)量為1kg的木塊做勻速直線運動,物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.3,則木塊受到的摩擦力大小為(重力加速度g取10m/s2)( 。
A.0.3NB.0.9NC.3ND.10N

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖所示,為三個有界勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小均為B,方向分別垂直紙面向外、向里和向外,磁場寬度均為L,在磁場區(qū)域的左側(cè)邊界處,有一邊長為L的正方形導(dǎo)體線框,總電阻為R,且線框平面與磁場方向垂直,現(xiàn)用外力F使線框以速度v勻速穿過磁場區(qū)域,以初始位置為計時起點,規(guī)定電流沿逆時針方向時的電動勢E為正,磁感線垂直紙面向里時的磁通量∅為正值,外力F向右為正.則以下能反映線框中的磁通量∅、感應(yīng)電動勢E、外力F和電功率P隨時間變化規(guī)律圖象的是( 。
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.在光滑的足夠長的斜面上有質(zhì)量分別為mA、mB(mA=2mB)的兩木塊中間連有輕質(zhì)彈簧,彈簧處于原長狀態(tài),勁度系數(shù)為k,A、B同時由靜止開始釋放,求下滑過程中AB穩(wěn)定時彈簧的彈性勢能為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,x軸上方存在與y軸負(fù)方向成45°角的勻強電場,場強大小為E;在x軸下方存在垂直坐標(biāo)平面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的質(zhì)子從y軸正半軸上的P點由靜止釋放,經(jīng)電場加速后以速度v0第一次進入磁場,不計質(zhì)子重力,求:
(1)P點的縱坐標(biāo);
(2)質(zhì)子第二次經(jīng)過x軸時的橫坐標(biāo).
(3)質(zhì)子從P點釋放到第三次經(jīng)過x軸所用的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.如圖所示,水平長度xAB=4m的傳送帶順時針運動,其速度恒為v1=8m/s,質(zhì)量1kg的滑塊自傳送帶右端以v2=6m/s的初速度滑上傳送帶的右端,已知滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.6,g=10m/s2,則下列分析正確的是( 。
A.0~1s內(nèi)系統(tǒng)摩擦產(chǎn)生熱66J
B.滑塊距離傳送帶左端B點的最近的距離為2m
C.3s后滑塊回到傳送帶右端A點
D.0~1.5s摩擦力對滑塊做的-13.5J

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.如圖所示,傾角θ=30°、長L=2.7m的斜面,底端與一個光滑的$\frac{1}{4}$圓弧平滑連接,圓弧底端切線水平.一個質(zhì)量為m=1kg的質(zhì)點從斜面最高點A沿斜面由靜止下滑,經(jīng)過斜面底端B恰好到達圓弧最高點C,又從圓弧滑回,能上升到斜面上的D點,再由D點由斜面下滑沿圓弧上升,再滑回,這樣往復(fù)運動,最后停在B點.已知質(zhì)點與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=$\frac{\sqrt{3}}{6}$,g=10m/s2.假設(shè)質(zhì)點經(jīng)過斜面與圓弧平滑連接處速率不變.求:
(1)質(zhì)點第1次經(jīng)過B點時對圓弧軌道的壓力;
(2)質(zhì)點從A到D的過程中質(zhì)點下降的高度;
(3)質(zhì)點從開始到最后停止運動的過程中在斜面上滑過的路程;
(4)質(zhì)點從開始到第6次經(jīng)過B點的過程中因與斜面摩擦而產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.某小型發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢隨時間變化規(guī)律為e=220$\sqrt{2}$sin100πt(V).此電動勢的( 。
A.頻率是100HzB.周期是0.01sC.有效值是220VD.最大值是220$\sqrt{2}$V

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