2.如圖所示,質(zhì)量為m的小球套在光滑豎直桿上,輕質(zhì)彈簧一端固定于O點,另一端與該小球相連.現(xiàn)將小球從A點由靜止釋放,沿桿經(jīng)過C點運動到B點,已知OA長度小于OB長度且等于OC長,彈簧處于OA、OB兩位置時彈力大小相等.則在此過程中( 。
A.彈簧彈力一直對小球做負功
B.彈簧彈性勢能相等的位置有兩個
C.小球加速度等于重力加速度的位置有兩個
D.小球由A至C過程中動能的增加量小于由C到B過程中動能的增加量

分析 彈力為0時或彈力方向與桿垂直時物體加速度為g,且彈力功率為0.因A,B彈力大小相等則彈性勢能相等.據(jù)此分析各選項.

解答 解:A、在小球運動的過程中,開始時彈簧處于壓縮狀態(tài),小球到達與O點的水平位置前,力的方向與運動方向夾角大于90°彈力做負功;小球到達與O點的水平位置后到等于彈簧的原長的過程中,力的方向與運動方向夾角小于90°彈力做正功;當(dāng)彈簧處于拉伸狀態(tài)時,彈力與運動方向夾角大于90°故彈力做負功.故A錯誤.
B、由于彈簧處于OA、OB兩位置時彈力大小相等,則彈簧的形變量相等,彈簧的彈性勢能也相等;OA長度等于OC長,所以A與C處彈簧的彈性勢能也相等,彈簧彈性勢能相等的位置有三個.故B錯誤;
C、在運動過程中A點為壓縮狀態(tài),B點為伸長狀態(tài),則由A到B有一狀態(tài)彈力為0且此時彈力與桿不垂直,加速度為g;當(dāng)彈簧與桿垂直時小球加速度為g.則兩處加速度為g.故C正確;
D、由B的分析知彈簧在A、B、C三點的彈性勢能是相等的,小球動能的增加等于重力做的功,由題圖可知,AC之間的距離小于CB之間的距離,所以小球由A至C過程中動能的增加量小于由C到B過程中動能的增加量.故D正確.
故選:CD

點評 考查彈簧彈力做功的內(nèi)容,明確功與力和速度方向夾角有關(guān),會由能量的變化分析功的正負.

練習(xí)冊系列答案
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12.三個共點力F1、F2、F3,其中F1=1N,方向正西;F2=1N,方向正北,F(xiàn)3=2N,方向正東,則三個力的合力的大小和方向是( 。
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13.用粗細均勻的電阻絲折成等邊三角形框架abc,邊長為L,每邊電阻均為R,一電動勢為E,內(nèi)阻為R的電源與框架的兩個頂點a、b相連.磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與三角形框架所在的平面垂直,如圖所示.則整個三角形框架受到的安培力大小為( 。
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10.如圖所示,一電量為q的帶電粒子在豎直向上的勻強電場E和垂直紙面向里的勻強磁場B正交的空間區(qū)域做豎直平面內(nèi)的勻速圓周運動,重力加速度為g,則下列說法不正確的是(  )
A.粒子帶正電
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17.某同學(xué)通過以下步驟測出了從一定高度落下的排球?qū)Φ孛娴臎_擊力,將一張白紙鋪在水平地面上,把排球在水里弄濕,然后讓排球從規(guī)定的高度自由落下,并在白紙上留下球的水印.再將印有水印的白紙鋪在臺秤上,將球放在紙上的水印中心,緩慢地向下壓球,使排球與紙接觸部分逐漸發(fā)生形變直至剛好遮住水印,記下此時臺秤的示數(shù)即為沖擊力的最大值.下列物理學(xué)習(xí)或研究中用到的方法與該同學(xué)的方法相同的是( 。
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7.讀出該游標卡尺的讀數(shù)102.35mm

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14.如圖甲所示,放置在水平桌面上的兩條光滑導(dǎo)軌間的距離L=1m,質(zhì)量m=1kg的光滑導(dǎo)體棒放在導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌左端與阻值R=4Ω的電阻相連,導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌的電阻不計.導(dǎo)軌所在位置有磁感應(yīng)強度為B=2T的勻強磁場,磁場的方向垂直導(dǎo)軌平面向下,現(xiàn)在給導(dǎo)體棒施加一個水平向右的恒定拉力F,并每隔0.2s測量一次導(dǎo)體棒的速度,乙圖是根據(jù)所測數(shù)據(jù)描繪出導(dǎo)體棒的v-t圖象.(設(shè)導(dǎo)軌足夠長)求:

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(2)t=1.6s時,導(dǎo)體棒的加速度.
(3)估算2.2s內(nèi)電阻上產(chǎn)生的熱量.

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11.如圖甲所示,水平傳送帶的長度L=6m,皮帶輪的半徑R=0.25m,皮帶輪以角速度ω順時針勻速轉(zhuǎn)動,現(xiàn)有一質(zhì)量為1kg的小物體(視為質(zhì)點)以水平速度v0從A點滑上傳送帶,越過B點后做平拋運動,其水平位移為x.保持物體的初速度v0不變,多次改變皮帶輪的角速度ω,依次測量水平位移x,得到如圖乙所示的x-ω圖象,則下列說法正確的是(已知重力加速度g=10m/s2)( 。
A.當(dāng)0<ω<4rad/s時,物體在傳送帶上一直做勻減速直線運動
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8.(1)在做“用單擺測定重力加速度”的實驗中,某同學(xué)先測得擺線長為89.2cm,擺球的直徑如圖1所示,然后用秒表記錄了單擺做30次全振動.
①該單擺的擺長為90.225cm.
②如果該同學(xué)測得的g值偏大,可能的原因是BCD
A.測擺長時記錄的是擺球的直徑
B.開始計時時,秒表過遲按下
C.?dāng)[線上端牢固地系于懸點,擺動中出現(xiàn)松動,使擺線長度增加了
D.實驗中誤將29次全振動數(shù)為30次
③為了提高實驗精度,在實驗中可改變幾次擺長l,測出相應(yīng)的周期T,從而得出一組對應(yīng)的l與T的數(shù)值,再以l為橫坐標,T2為縱坐標,將所得數(shù)據(jù)連成直線如圖2所示,則測得的重力加速度g=9.82 m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(2)另一同學(xué)在“用單擺測定重力加速度”的實驗中,用的擺球密度不均勻,無法確定重心位置.他第一次量得懸線長為l1(不計半徑),測得周期為T1;第二次量得懸線長為l2,測得周期為T2.根據(jù)上述數(shù)據(jù),g=$\frac{4{π}^{2}({l}_{1}-{l}_{2})}{{T}_{1}^{2}-{T}_{2}^{2}}$.

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