15．如圖甲所示，在距離水平地面高度為0.8m的平臺(tái)上有一輕質(zhì)彈簧，其左端固定于豎直擋板上，右端與質(zhì)量為0.2kg的物塊（可看做質(zhì)點(diǎn)）相接觸（不粘連），平臺(tái)OA段粗糙且長(zhǎng)度等于彈簧原長(zhǎng)，其余位置均光滑．物塊開始靜止于A點(diǎn)，與OA段的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4．現(xiàn)對(duì)物塊施加一個(gè)水平向左的外力F，大小隨位移x變化關(guān)系如圖乙所示．物塊向左運(yùn)動(dòng)0.2m到達(dá)B點(diǎn)，且到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零，隨即撤去外力F，物塊在彈簧彈力作用下向右運(yùn)動(dòng)，從M點(diǎn)離開平臺(tái)，落到地面上N點(diǎn)，取g=10m/s2，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，則（　�。�
A．彈簧被壓縮過程中外力F做的功為2.5J
B．彈簧被壓縮過程中具有的最大彈性勢(shì)能為2.18J
C．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做功為0.32J
D．M、N兩點(diǎn)的水平距離為2m

分析 F-x圖象與坐標(biāo)軸所圍的面積表示力F做的功，由幾何知識(shí)求外力F做的功．根據(jù)能量守恒定律求彈簧最大的彈性勢(shì)能．由W=fx求克服摩擦力做功．由能量守恒定律求出物體離開M點(diǎn)時(shí)的速度，由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求MN的水平距離．

解答 解：A、根據(jù)F-x圖象與坐標(biāo)軸所圍的面積表示力F做的功，則彈簧被壓縮過程中外力F做的功為 WF=$\frac{1}{2}$×（5+15）×0.1+15×0.1=2.5J，故A正確．
B、物塊向左運(yùn)動(dòng)的過程中，克服摩擦力做功：Wf=μmgx=0.4×0.2×10×0.2=0.16J，
根據(jù)能量守恒可知，彈簧被壓縮過程中具有的最大彈性勢(shì)能為：Ep=WF-Wf=2.5-0.16=2.34J，故B錯(cuò)誤．
C、整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做功為：Wf總=2μmgx=2×0.4×0.2×10×0.2=0.32J，故C正確．
D、設(shè)物塊離開M點(diǎn)時(shí)的速度為v．對(duì)整個(gè)過程，由能量守恒得：$\frac{1}{2}$mv2=WF-Wf總，解得：v=$\sqrt{21.8}$m/s
物塊離開M點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，則有：h=$\frac{1}{2}$gt2，x=vt，解得：x≈1.87m，故D錯(cuò)誤．
故選：AC．

點(diǎn)評(píng) 解答本題的關(guān)鍵是知道外力F所做功等于其圖象與x軸所圍成的面積，能靈活選取研究的過程，根據(jù)能量守恒定律和平拋運(yùn)動(dòng)基本公式進(jìn)行研究．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)里，有一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直的邊長(zhǎng)為100 cm的正方形線圈，位置如圖所示，如果穿過此線圈所未面積的磁通量為2.0×10-4Wb．求：
（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；
（2）若線圈由圖示位置以角速度π rad/s勻速轉(zhuǎn)過$\frac{π}{2}$，求此過程中線圈產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

10．一輛質(zhì)量m=2×103kg的小轎車，駛過半徑R=40m的一段圓弧形橋面，重力加速度g=10m/s2．
（1）若橋面為凹形，汽車以10m/s的速度通過橋面最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)橋面壓力是多大？
（2）若橋面為凸形，汽車以多大的速度經(jīng)過橋頂時(shí)恰好對(duì)橋的壓力為零？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．如圖所示，有一彎成θ角的光滑金屬導(dǎo)軌POQ，水平放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直．有一金屬棒MN與導(dǎo)軌的OQ邊垂直放置，金屬棒和導(dǎo)軌的材料相同，單位長(zhǎng)度電阻為R0．t=0時(shí)金屬棒從O點(diǎn)開始由靜止開始以加速度a向右做勻加速運(yùn)動(dòng)．求t=t0時(shí)，棒與導(dǎo)軌所構(gòu)成的回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)以及感應(yīng)電流的大�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．如圖所示，豎直平面內(nèi)的兩個(gè)半圓軌道在B點(diǎn)平滑連接，兩個(gè)半圓的圓心O1、O2在同一水平線上，粗糙的小半圓半徑為R，光滑的大半圓半徑為2R，一質(zhì)量為m的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從大的半圓一端A點(diǎn)以一定的初速度向上沿著半圓內(nèi)壁運(yùn)動(dòng)，且剛好能通過大半圓的最高點(diǎn)，最后滑塊從小半圓的左端沖出軌道，剛好能到達(dá)大半圓的最高點(diǎn)，已知重力加速度為g，則（　�。�
A．滑塊在A點(diǎn)的初速度為$\sqrt{6gR}$
B．滑塊在A點(diǎn)時(shí)對(duì)半圓軌道的壓力為6mg
C．滑塊第一次通過小半圓過程克服摩擦里做的功為mgR
D．滑塊到達(dá)大半圓的最高點(diǎn)返回后經(jīng)O1再次通過小半圓到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為$\sqrt{2gR}$

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．光滑水平面上的兩個(gè)物體發(fā)生碰撞，下列情形可能成立的是（　　）
A．碰撞后系統(tǒng)的總動(dòng)能比碰撞前小，但系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒
B．碰撞前后系統(tǒng)的總動(dòng)量均為零，但系統(tǒng)的總動(dòng)能守恒
C．碰撞前后系統(tǒng)的總動(dòng)能均為零，但系統(tǒng)的總能量不為零
D．碰撞前后系統(tǒng)的總動(dòng)量、總動(dòng)能均守恒

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．如圖甲所示，正方形金屬線框abcd位于豎直平面內(nèi)，其質(zhì)量為m，電阻為R．在線框的下方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN和M′N′是磁場(chǎng)的水平邊界，并與bc邊平行，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外．現(xiàn)使金屬線框從MN上方某一高度處由靜止開始下落，圖乙是線圈由開始下落到完全穿過勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域瞬間的v-t圖象，圖象中字母均為已知量．重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力．下列說法正確的是（　�。�
A．金屬線框的邊長(zhǎng)為v1（t2-t1）
B．磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為$\frac{1}{{v}_{1}（{t}_{2}-{t}_{1}）}$$\sqrt{\frac{mgR}{{v}_{1}}}$
C．金屬線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)后感應(yīng)電流沿adcba方向
D．金屬線框在0～t4的時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的熱量為2mgv1（t2-t1）+$\frac{1}{2}$m（v22-v32）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

4．用中子轟擊鋰核（${\;}_{3}^{6}$Li）發(fā)生核反應(yīng)，生成氚核（${\;}_{1}^{3}$H）和α粒子，同時(shí)釋放出4.8MeV的核能（1eV=1.6×10-19J）．
（1）寫出上述核反應(yīng)方程；
（2）計(jì)算核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損（以千克為單位，計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．關(guān)于核反應(yīng)下列說法正確的是（　�。�
A．太陽(yáng)輻射的能量主要來源于重核裂變
B．核反應(yīng)堆產(chǎn)生的能量來自輕核聚變
C．所有放射性元素衰變時(shí)一定同時(shí)釋放出α、β、γ三種射線
D．把放射性元素置于大量水中不能使放射性衰變減緩

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案