15．如圖所示，固定的豎直光滑長(zhǎng)桿上套有質(zhì)量為m的小圓環(huán)，圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧一端連接，彈簧的另一端連接在墻上，且處于原長(zhǎng)狀態(tài)．現(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開(kāi)始下滑，已知彈簧原長(zhǎng)為L(zhǎng)，圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)彈簧的長(zhǎng)度變?yōu)?L（未超過(guò)彈性限度），則在圓環(huán)下滑到最大距離的過(guò)程中（　�。�
A．圓環(huán)的機(jī)械能守恒
B．彈簧彈性勢(shì)能變化了$\sqrt{3}$mgL
C．圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)，所受合力為零
D．圓環(huán)重力勢(shì)能與彈簧彈性勢(shì)能之和保持不變

分析 分析圓環(huán)沿桿下滑的過(guò)程的受力和做功情況，由于彈簧的拉力對(duì)圓環(huán)做功，所以圓環(huán)機(jī)械能不守恒，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒；根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒進(jìn)行分析．

解答 解：A、圓環(huán)沿桿滑下過(guò)程中，彈簧的拉力對(duì)圓環(huán)做功，圓環(huán)的機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤，
B、圖中彈簧水平時(shí)恰好處于原長(zhǎng)狀態(tài)，圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)彈簧的長(zhǎng)度變?yōu)?L，可得物體下降的高度為h=$\sqrt{3}$L，根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得
 彈簧的彈性勢(shì)能增大量為△Ep=mgh=$\sqrt{3}$mgL，故B正確．
C、圓環(huán)所受合力為零，速度最大，此后圓環(huán)繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，則彈簧的彈力增大，圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)，所受合力不為零，故C錯(cuò)誤．
D、根據(jù)圓環(huán)與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，知圓環(huán)的動(dòng)能先增大后減小，則圓環(huán)重力勢(shì)能與彈簧彈性勢(shì)能之和先減小后增大，故D錯(cuò)誤．
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)物理過(guò)程進(jìn)行受力、運(yùn)動(dòng)、做功分析，是解決問(wèn)題的根本方法．要注意圓環(huán)的機(jī)械能不守恒，圓環(huán)與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能才守恒．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

5．長(zhǎng)為L(zhǎng)，重為G的均勻金屬棒一端用細(xì)線懸掛，一端擱在桌面上與桌面夾角為α，現(xiàn)垂直細(xì)線和棒所在平面加一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)棒通入如圖所示方向的電流時(shí)，細(xì)線中正好無(wú)拉力，則電流的大小為$\frac{Gcosα}{BL}$A．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

6．一理想變壓器的原，副線圈的匝數(shù)比為3：1，在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻，原線圈一側(cè)接在電壓為220V的正弦交流電源上，如圖所示，設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓為U，原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為k，則（　�。�
A．U=66V，k=$\frac{1}{9}$B．U=22V，k=$\frac{1}{9}$C．U=66V，k=$\frac{1}{3}$D．U=22V，k=$\frac{1}{3}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

3．如圖，一充電后的平行板電容器的兩極板相距l(xiāng)．在正極板附近有一質(zhì)量為M、電荷量為q（q＞0）的粒子；在負(fù)極板附近有另一質(zhì)量為m、電荷量為-q的粒子．在電場(chǎng)力的作用下，兩粒子同時(shí)從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．已知兩粒子同時(shí)經(jīng)過(guò)一平行于正極板且與其相距$\frac{2}{5}$l的平面．若兩粒子間相互作用力可忽略，不計(jì)重力，則M：m為（　　）
A．3：2B．2：1C．5：2D．3：1

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

10．如圖所示，豎直放置的足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌，間距為L(zhǎng)=0.50m，導(dǎo)軌上端接有電阻R=0.80Ω，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)．空間有一水平方向的有理想上邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40T、方向垂直于金屬導(dǎo)軌平面向外，質(zhì)量為m=0.02kg、電阻r=0.20Ω的金屬桿MN，從靜止開(kāi)始沿著金屬導(dǎo)軌下落．以v0=2.5m/s的速度進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在磁場(chǎng)中下落H=4m時(shí)開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)，下落過(guò)程中金屬剛始終與兩導(dǎo)軌垂直且接觸良好，重力加速度g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力．
（1）求棒在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度的大��；
（2）棒從開(kāi)始下落至剛勻速過(guò)程中R中產(chǎn)生的熱量Q；
（3）棒從開(kāi)始下落至剛勻速過(guò)程所用時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

20．某同學(xué)利用單擺測(cè)量重力加速度．
①為了使測(cè)量誤差盡量小，下列說(shuō)法正確的是BC．
A．組裝單擺須選用密度和直徑都較小的擺球
B．組裝單擺須選用輕且不易伸長(zhǎng)的細(xì)線
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)須使擺球在同一豎直面內(nèi)擺動(dòng)
D．?dāng)[長(zhǎng)一定的情況下，擺的振幅盡量大
②如圖所示，在物理支架的豎直立柱上固定有擺長(zhǎng)約1m的單擺．實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于僅有量程為20cm、精度為1mm的鋼板刻度尺，于是他先使擺球自然下垂，在豎直立柱上與擺球最下端處于同一水平面的位置做一標(biāo)記點(diǎn)，測(cè)出單擺的周期T1；然后保持懸點(diǎn)位置不變，設(shè)法將擺長(zhǎng)縮短一些，再次使擺球自然下垂，用同樣方法在豎直立柱上做另一標(biāo)記點(diǎn)，并測(cè)出單擺的周期T2；最后用鋼板刻度尺量出豎直立柱上兩標(biāo)記點(diǎn)之間的距離△L．用上述測(cè)量結(jié)果，寫(xiě)出重力加速度的表達(dá)式g=$\frac{4{π}^{2}△L}{{T}_{1}^{2}-{T}_{2}^{2}}$．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

7．如圖所示，氣墊導(dǎo)軌上滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)，其上的遮光條將光遮住，電子計(jì)時(shí)器可自動(dòng)記錄遮光時(shí)間△t，測(cè)得遮光條的寬度為△x，用$\frac{△x}{△t}$近似代表滑塊通過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度，為使$\frac{△x}{△t}$更接近瞬時(shí)速度，正確的措施是（　�。�
A．換用寬度更窄的遮光條B．提高測(cè)量遮光條寬度的精確度
C．使滑片的釋放點(diǎn)更靠近光電門(mén)D．增大氣墊導(dǎo)軌與水平面的夾角

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

4．如圖所示，放在地面上的木塊與一勁度系數(shù)k=200N/m的輕質(zhì)彈簧相連，現(xiàn)用手水平拉彈簧，拉力的作用點(diǎn)移動(dòng)x1=0.2m，木塊開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，繼續(xù)拉彈簧，木塊緩慢移動(dòng)了x2=0.4m，求：
（1）上述過(guò)程中拉力所做的功；
（2）此過(guò)程彈簧彈性勢(shì)能的變化量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

14．如圖所示，在光滑的水平桌面上有一長(zhǎng)為L(zhǎng)=2m的木板C，它的兩端各有一塊擋板，C連同擋板的總質(zhì)量為mC=5kg，在C的中央并排放著兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊A與B，其質(zhì)量分別為mA=1kg、mB=4kg，開(kāi)始時(shí)A、B、C均處于靜止?fàn)顟B(tài)，并且A、B間夾有少許炸藥，炸藥爆炸使得A以vA=6m/s的速度水平向左運(yùn)動(dòng)，不計(jì)一切摩擦，兩滑塊中任一塊與擋板碰撞后就與擋板合成一體，爆炸與碰撞時(shí)間不計(jì)，求：
（1）當(dāng)兩滑塊都與擋板碰撞后，板C的速度多大？
（2）從爆炸開(kāi)始到兩個(gè)滑塊都與擋板碰撞為止，板C的位移多大？方向如何？

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