A. | 小球先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),再做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)直到靜止 | |
B. | 彈簧的最大伸長量為0.14m | |
C. | 當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),彈簧的彈性勢能為0.098J | |
D. | 活塞克服摩擦力做功大小為0.147J |
分析 對小球進(jìn)行受力分析,然后結(jié)合牛頓第二定律分析小球的運(yùn)動(dòng),根據(jù)功能關(guān)系分析彈簧的彈性勢能的變化.
解答 解:A、小球的重力為:G=mg=0.1×10=1N
當(dāng)彈簧的彈力等于小球的重力時(shí):kx0=mg
代入數(shù)據(jù)得:x0=0.10m
小球開始向下運(yùn)動(dòng)的過程中彈簧逐漸變長,彈簧的彈力增大,開始時(shí)重力大于彈簧的彈力,小球向下做加速運(yùn)動(dòng),加速度隨彈簧長度的增大而減小;當(dāng)彈簧的拉力大于重力時(shí),小球開始做減速運(yùn)動(dòng),加速度隨彈簧長度的增大而增大,小球做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng);
當(dāng)彈簧的彈力等于活塞受到的摩擦力時(shí),活塞開始運(yùn)動(dòng),彈簧不再增長;
所以彈簧最長時(shí):kxm=f
所以:xm=$\frac{f}{k}=\frac{1.4}{10}=0.14$m.
由運(yùn)動(dòng)的對稱性可知,小球下降開始的0.1m內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng),在0.1m-0.14m內(nèi)做減速運(yùn)動(dòng),由運(yùn)動(dòng)的對稱性可知,小球在彈簧長0.14m時(shí),小球仍然有向下的速度.
此后小球繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng),由于活塞受到的摩擦力不變,所以小球做加速度不變的減速運(yùn)動(dòng)一直到小球到達(dá)最低點(diǎn).故A錯(cuò)誤;
B、由以上的分析可知,當(dāng)彈簧的彈力等于活塞受到的摩擦力時(shí),活塞開始運(yùn)動(dòng),彈簧不再增長,所以彈簧最長時(shí):kxm=f
所以:xm=$\frac{f}{k}=\frac{1.4}{10}=0.14$m.故B正確;
C、由運(yùn)動(dòng)的對稱性可知,小球下降開始的0.1m內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng),在0.1m-0.14m內(nèi)做減速運(yùn)動(dòng),由運(yùn)動(dòng)的對稱性可知,小球在彈簧長0.14m時(shí),小球仍然有向下的速度.由于活塞受到的摩擦力不變,所以彈簧的長度不變,一直到小球到達(dá)最低點(diǎn).此時(shí)彈簧的彈性勢能為等于克服彈力做的功,即:${E}_{P}=\overline{F}•{x}_{m}=\frac{1}{2}k{x}_{m}^{2}=\frac{1}{2}×10×0.1{4}^{2}=0.098$J.故C正確;
D、小球下降0.14m時(shí):$mg{x}_{m}-{E}_{P}=\frac{1}{2}m{v}^{2}$
小球繼續(xù)下降的過程中彈簧的長度不變,所以彈簧不做功,重力和摩擦力做功,則:mg$△x-f△x=0-\frac{1}{2}m{v}^{2}$
Wf=f△x
聯(lián)立得:Wf=0.147J.故D正確.
故選:BCD
點(diǎn)評 該題屬于單物體多過程的情況,解答的關(guān)鍵是正確判斷出在彈簧的彈力達(dá)到1.4N后,活塞開始運(yùn)動(dòng),小球?qū)⒆鰟驕p速直線運(yùn)動(dòng).
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | F=5N,A、B一起向右勻加速運(yùn)動(dòng),加速度為0.25m/s2 | |
B. | F=10N,A、B一起向右勻加速運(yùn)動(dòng),加速度為1.5m/s2 | |
C. | 物塊B所能獲得的最大加速度為1m/s2 | |
D. | 如果把F作用到B上,無論F有多大,木板、啊均不會(huì)運(yùn)動(dòng) |
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | m在以后運(yùn)動(dòng)過程中能到達(dá)M上的A點(diǎn) | |
B. | m從A到C的過程中M向左運(yùn)動(dòng),m從C到B的過程中M向右運(yùn)動(dòng) | |
C. | M在以后運(yùn)動(dòng)過程中一直向左運(yùn)動(dòng),故M不能回到出發(fā)點(diǎn) | |
D. | M與m組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,水平方向動(dòng)量守恒 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | a與b | B. | a與c | C. | b與d | D. | c與d |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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