15．某節(jié)能運(yùn)輸系統(tǒng)裝置的簡化示意圖如圖所示．當(dāng)小車在軌道頂端時，自動將貨物裝入車中．然后小車載著貨物沿粗糙的軌道無初速度下滑，并壓縮彈簧．當(dāng)彈簧被壓縮至最短時，立即鎖定彈簧，并自動將貨物卸下．卸完貨物后隨即對彈簧解鎖，小車恰好被彈回到軌道頂端．此后重復(fù)上述過程．則下列說法中正確的是（　　）
A．在小車不與彈簧接觸的過程中小車下滑時的加速度小于上滑時的加速度
B．小車上滑過程中克服斜面摩擦阻力做的功小于小車下滑過程中克服斜面摩擦阻力做的功
C．小車每次運(yùn)載貨物的質(zhì)量均相同
D．在小車與貨物從軌道頂端滑到最低點(diǎn)的過程中小車與貨物組成的系統(tǒng)減步的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能

分析 對下滑過程和上滑過程分別進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求出下滑和上滑過程中的加速度后進(jìn)行比較；對下滑過程和上滑過程運(yùn)用能量守恒定律進(jìn)行分析判斷．

解答 解：A、設(shè)下滑時加速度為a1，彈起離開彈簧后加速度為a2，則根據(jù)牛頓第二定律，有
下滑過程：（M+m）gsin30°-μ（M+m）gcos30°=（M+m）a1
上滑過程：Mgsin30°+μMgcos30°=Ma2
故a1＜a2
故A正確；
B、上滑過程和下滑過程中的摩擦力大小不同，小車下滑的過程中重力大，摩擦力大，故小車上滑過程中克服摩擦阻力做的功小于小車下滑過程中克服摩擦阻力做的功，故B正確；
C、小車每次下滑過程系統(tǒng)減小的重力勢能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能和內(nèi)能，必須保證每次彈簧的壓縮量相同，故小車每次運(yùn)載貨物的質(zhì)量必須是確定的，故C正確；
D、小車與貨物從頂端滑到最低點(diǎn)的過程中，減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能和內(nèi)能，故D錯誤；
故選：ABC．

點(diǎn)評 本題綜合運(yùn)用了牛頓第二定律以及能量守恒定律，也可以用動能定理求解，關(guān)鍵是合理地選擇研究的過程，正確對小車向上的過程與向下的過程進(jìn)行受力分析．

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

5．為了測量電源電動勢和內(nèi)電阻，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路，并使用下列實(shí)驗(yàn)器材
A．干電池（待測）
B．定值電阻R1=480Ω
C．滑動變阻器R2（0～15Ω）
D．電流表A1 （內(nèi)阻0.3Ω，量程0.6A）
E．電流表A2 （內(nèi)阻0.1Ω，量程3A）
F．電流表A3 （內(nèi)阻20Ω，量程300mA）
G．電流表A4 （內(nèi)阻20Ω，量程3mA）
H．開關(guān)K
J．導(dǎo)線若干
為了方便、準(zhǔn)確地測出電源電動勢和內(nèi)電阻．
①電路圖中a處電流表應(yīng)選擇A4，b處電流表應(yīng)選擇A1．
②表是某次實(shí)驗(yàn)中測出五組數(shù)據(jù)，請?jiān)趫D2中畫出Ia-Ib圖．
   1   2   3   4   5
Ia（mA）2.802.602.502.202.00
Ib（A）0.120.240.270.450.57
③根據(jù)圖線求出電動勢E=1.5V（保留兩位有效數(shù)字），內(nèi)電阻r=0.5Ω（保留一位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．長為l的輕桿的一端固定一小球，繞另一端O在豎直平面內(nèi)以角速度ω沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，如圖所示．已知小球的質(zhì)量為m，重力加速度為g，當(dāng)小球處于圖示位置（輕桿處于水平）時，輕桿對小球的作用力大小為（　�。�
A．m$\sqrt{{ω}^{4}{l}^{2}+{g}^{2}}$B．m$\sqrt{{ω}^{4}{l}^{2}-{g}^{2}}$C．mω2lD．0

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3．關(guān)于靜電場下列說法中正確的是（　�。�
A．在電場中某點(diǎn)的電勢為零，則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度一定為零
B．在電場中同一條電場線上的各點(diǎn)電勢一定相等
C．負(fù)電荷從電勢高的點(diǎn)運(yùn)動到電勢低的點(diǎn)，電勢能一定增加
D．根據(jù)公式U=Ed可知，在勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)間的距離越大，電勢差就越大

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．如圖1所示，在一升降機(jī)內(nèi)，一物塊被一輕質(zhì)彈簧緊壓在天花板上，彈簧的下端固定在升降機(jī)的地板上，彈簧保持豎直．在升降機(jī)運(yùn)行過程中，物塊未曾離開升降機(jī)的天花板．當(dāng)升降機(jī)按如圖2所示的v-t圖象上行時，可知升降機(jī)天花板所受壓力F1和地板所受壓力F2隨時間變化的定性圖象可能正確的是（　�。�
A．B．C．D．

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20．下列敘述正確的是（　　）
A．布朗運(yùn)動就是液體分子的熱運(yùn)動
B．對一定質(zhì)量氣體加熱，其內(nèi)能一定增加
C．物體的溫度越高，分子的平均動能越大
D．物質(zhì)的狀態(tài)在一定的條件下可以相互轉(zhuǎn)變，在轉(zhuǎn)變過程中一定會發(fā)生能量交
E．若分子間距離r=r0時，兩分子間分子力F=0，則當(dāng)兩分子間距離由r0逐漸增大到l0r0的過程中，分子間相互作用的勢能增加

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7．如圖甲所示，足夠長的固定粗糙細(xì)桿與地面成一定傾角，在桿上套有一個小環(huán)，沿桿方向給環(huán)施加一個拉力F，使環(huán)由靜止開始運(yùn)動，已知拉力F及小環(huán)速度v隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，重力加速度g取10m/s2．則以下判斷正確的是（　�。� 
A．小環(huán)的質(zhì)量是1kg
B．動摩擦因數(shù)為0.25
C．0.5s末拉力F的功率是1.25W
D．前3 s內(nèi)小環(huán)機(jī)械能的增加量是5.75J

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．如圖所示，一束極細(xì)的光于AC邊的中點(diǎn)垂直AC入射，∠A=60°，∠C=90°，AC邊長為2a，光第一次從BC面射出時的折射角為45°．
①畫出該束光的光路圖．（不考慮AC，BC界面的反射）
②光在棱鏡中傳播的時間t．（光在真空中傳播速度為c）

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3．下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說法正確的是（　�。�
A．用GPS定位系統(tǒng)研究出租車所在位置時，可以將出租車看作質(zhì)點(diǎn)
B．研究火車通過一長度為200m的橋梁所需時間時，可以將火車看作質(zhì)點(diǎn)
C．從地球上的控制中心跟蹤觀察在太空中飛行的宇宙飛船，可以把飛船看作質(zhì)點(diǎn)
D．研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)一周，地球上不同地區(qū)季節(jié)的變化、晝夜長短的變化時，可以將地球看作質(zhì)點(diǎn)

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