18.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)與一彈性橡皮繩相連,橡皮繩的另一端固定在地面上的A點,橡皮繩豎直時處于原長h.讓圓環(huán)沿桿滑下,滑到桿的底端時速度為零.則在圓環(huán)下滑過程中 (整個過程中橡皮繩始終處于彈性限度內(nèi))(  )
A.橡皮繩的彈性勢能一直增大
B.圓環(huán)的機(jī)械能先不變后減小
C.橡皮繩的彈性勢能增加了mgh
D.橡皮繩再次到達(dá)原長時圓環(huán)動能最大

分析 分析圓環(huán)沿桿下滑的過程的受力和做功情況,只有重力橡皮繩的拉力做功,所以圓環(huán)機(jī)械能不守恒,但是系統(tǒng)的機(jī)械能守恒;沿桿方向合力為零的時刻,圓環(huán)的速度最大.

解答 解:A、橡皮繩的彈性勢能隨橡皮繩的形變量的變化而變化,由圖知橡皮繩先縮短后再伸長,故橡皮繩的彈性勢能先不變再增大.故A錯誤;
B、圓環(huán)沿桿滑下,滑到桿的底端的過程中有兩個力對圓環(huán)做功,即環(huán)的重力和橡皮繩的拉力;所以圓環(huán)的機(jī)械能不守恒,如果把圓環(huán)和橡皮繩組成的系統(tǒng)作為研究對象,則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,因為橡皮繩的彈性勢能先不變再增大,所以圓環(huán)的機(jī)械能先不變后減小,故B正確;
C、根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,圓環(huán)的機(jī)械能減少了mgh,那么橡皮繩的機(jī)械能的減小量等于彈性勢能增大量,為mgh.故C正確;
D、在圓環(huán)下滑過程中,橡皮繩再次到達(dá)原長時,該過程中動能一直增大,但不是最大,沿桿方向合力為零的時刻,圓環(huán)的速度最大.故D錯誤.
故選:BC.

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.這是一道考查系統(tǒng)機(jī)械能守恒的基礎(chǔ)好題.

練習(xí)冊系列答案
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11.曹沖稱象是婦孺皆知的故事,當(dāng)眾人面臨大象這樣的龐然大物,在缺少有效的稱量工具而束手無策的時候,他稱量出大象的體重,體現(xiàn)了他的智慧,被世人稱道.下列物理學(xué)習(xí)或研究中用到的方法與“曹沖稱象”的方法相同的是( 。
A.“質(zhì)點”的概念B.合力與分力的關(guān)系
C.“瞬時速度”的概念D.研究加速度與合力、質(zhì)量的關(guān)系

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12.如圖所示,在x軸上方的空間存在著垂直于紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度的大小為B.許多相同的離子,以相同的速率v,由O點沿紙面向各個方向(y>0)射入磁場區(qū)域,不計離子所受重力及離子間的相互影響.圖中曲線表示粒子運動的區(qū)域邊界,其中邊界與y軸交點為M,邊界與x軸交點為N,且OM=ON=L.
(1)求離子的比荷$\frac{q}{m}$;
(2)某個離子在磁場中運動的時間為t=$\frac{5πL}{6v}$,求其射出磁場的位置坐標(biāo)和速度方向.

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6.如圖所示,物塊A的質(zhì)量為M,物塊B、C的質(zhì)量都是m,且m<M<2m.三物塊用細(xì)線通過輕質(zhì)滑輪連接,物塊B與物塊C的距離和物塊C到地面的距離都是l.現(xiàn)將物塊A下方的細(xì)線剪斷,若物塊A距滑輪足夠遠(yuǎn)且不計一切阻力.求:
(1)物塊A上升的最大速度.
(2)若B不能著地,求$\frac{M}{m}$滿足的條件;
(3)若B能著地,求物塊A上升的最大高度.

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13.水平面上一質(zhì)量為m的物體,在水平力F作用下開始加速運動,力F的功率P保持恒定,運動過程所受的阻力f大小不變,物體速度最終達(dá)到穩(wěn)定值vm,F(xiàn)作用過程物體的速度v的倒數(shù)$\frac{1}{v}$與加速度a的關(guān)系圖象如圖所示,僅在已知功率P的情況下,根據(jù)圖象所給的信息(  )
A.可求出m,f和vmB.不能求出m
C.不能求出fD.可求出加速運動時間

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3.如圖所示,帶等量異種電荷的平行金屬板a、b處于勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B垂直紙面向里,不計重力的帶電粒子沿OO′方向從左側(cè)垂直于電磁場入射,從右側(cè)射出a、b板間區(qū)域時動能比入射時。沽W由涑鯽、b板間區(qū)域時的動能比入射時大,可以( 。
A.使帶電粒子的電性相反B.適當(dāng)增大金屬板間的距離
C.適當(dāng)增加金屬板間的磁感應(yīng)強度D.適當(dāng)增大金屬板間的電壓

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10.為了行車的方便與安全,高大的橋要造很長的引橋,以減小橋面的坡度.從車輛的受力角度分析是為了(  )
A.減小過橋車輛的重力
B.增大過橋車輛的重力
C.減小過橋車輛的重力在平行于引橋橋面方向的分力
D.減小過橋車輛的重力在垂直于引橋橋面方向的分力

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7.關(guān)于靜摩擦力的說法,下列正確的是( 。
A.靜摩擦力的方向總是與物體的運動方向相反
B.靜摩擦力的方向總是與物體的相對運動趨勢方向相反
C.靜摩擦力的大小可以用公式f=μN直接計算
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8.一燈泡和一電感線圈串聯(lián),用交流電供電,若提高交流電的頻率,則(  )
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