19．在傾角為θ的固定光滑斜面上有兩個(gè)輕彈簧相連接的物塊A、B，它們的質(zhì)量分別為m1、m2，彈簧勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)用一平行于斜面向上的恒力F拉物塊A使之向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊B剛要離開擋板C時(shí)，物塊A運(yùn)動(dòng)的距離為d，速度為v，則（　�。�
A．物塊A的重力勢(shì)能增加m1gd
B．物塊B的質(zhì)量滿足m2gsinθ=kd
C．此時(shí)物塊A的加速度為$\frac{F-{m}_{1}gsinθ-kd}{{m}_{2}}$
D．此過程中，彈簧的彈性勢(shì)能變化了Fd-m1gdsinθ-$\frac{1}{2}$m1v2

分析 當(dāng)B剛離開C時(shí)，彈簧的彈力等于B的重力沿斜面下的分力，根據(jù)胡克定律求解出彈簧的伸長(zhǎng)量；根據(jù)牛頓第二定律求出物塊A的加速度大��；根據(jù)功能關(guān)系求彈簧的彈性勢(shì)能變化．

解答 解：A、物塊A的重力勢(shì)能增加m1gdsinθ，故A錯(cuò)誤．
B、開始系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧彈力等于A的重力沿斜面下的分力，當(dāng)B剛離開C時(shí)，彈簧的彈力等于B的重力沿斜面下的分力，故m2gsinθ=kx2，但由于開始是彈簧是壓縮的，故d＞x2，故m2gsinθ＜kd，故B錯(cuò)誤；
C、當(dāng)B剛離開C時(shí)，對(duì)A，根據(jù)牛頓第二定律得：F-m1gsinθ-kx2=m1a1，又開始時(shí)，A平衡，則有：m1gsinθ=kx1，而d=x1+x2，解得：物塊A加速度為a1=$\frac{F-kd}{{m}_{1}}$，故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)功能關(guān)系，彈簧彈性勢(shì)能的增加量等于拉力的功減去系統(tǒng)動(dòng)能和重力勢(shì)能的增加量，即為：Fd-m1gdsinθ-$\frac{1}{2}$m1v2，故D正確；
故選：D

點(diǎn)評(píng) 含有彈簧的問題，往往要研究彈簧的狀態(tài)，分析物塊的位移與彈簧壓縮量和伸長(zhǎng)量的關(guān)系是常用思路．

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：多選題

9．質(zhì)量為m的探月航天器在接近月球表面的軌道上做勻速圓運(yùn)動(dòng)，已知月球質(zhì)量為M，月球半徑為R，引力常量為G，不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響，則（　�。�
A．航天器的角速度ω=$\sqrt{GMR}$B．航天器的線速度v=$\sqrt{\frac{GM}{R}}$
C．月球表面重力加速度g=$\frac{GM}{m{R}^{2}}$D．航天器的向心加速度a=$\frac{GM}{{R}^{2}}$

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10．如圖所示，小球A的質(zhì)量為m，固定在輕細(xì)直桿L的一端，并隨桿一起繞桿的另一端O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，如果小球經(jīng)過最高位置時(shí)，桿對(duì)球的作用力為拉力，拉力大小等于球的重力，不計(jì)空氣阻力．
求：（1）球在最高處的速度大小；
（2）求當(dāng)小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的作用力大小和球的向心加速度大�。�

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7．如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)體棒PQ在豎直向上的拉力F的作用下向下做初速度為0、加速度a=5m/s2的勻加速度直線運(yùn)動(dòng)，兩導(dǎo)軌間距離L=1.0m，電阻R=1.0Ω，導(dǎo)體棒質(zhì)量m=1kg，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌接觸良好且電阻均不計(jì)，取g=10m/s2，則下列說法中正確的是（　�。�
A．導(dǎo)體棒運(yùn)行2s時(shí)，拉力的功率為25W
B．拉力F所做的功等于導(dǎo)體減少的機(jī)械能
C．t=4s時(shí)，導(dǎo)體棒所受安培力為5N
D．導(dǎo)體棒運(yùn)行2s的過程中，通過電阻的電荷量為2.5C

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14．用速度一定的中子轟擊靜止的鋰核（${\;}_{3}^{6}$Li），發(fā)生核反應(yīng)后生成氘核和α粒子，則核反應(yīng)方程為${\;}_{0}^{1}$n+${\;}_{3}^{6}$Li-→${\;}_{1}^{3}$H+${\;}_{2}^{4}$He；生成的氖核速度方向與中子的初速度方向相反，α粒子的速度為v，氘核與α粒子的速率比為7：8，已知質(zhì)子、中子質(zhì)量均為m，光速為c，核反應(yīng)過程中放出的能量全部轉(zhuǎn)化為氘核和α粒子的動(dòng)能，則中子的初速度為$\frac{11}{8}$v，此反應(yīng)過程中質(zhì)量虧損為$\frac{141m{v}^{2}}{64{C}^{2}}$．

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4．某同學(xué)利用如圖1所示的驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證動(dòng)能定理．實(shí)驗(yàn)時(shí)保持小車的質(zhì)量不變，不斷改變鉤碼的個(gè)數(shù)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和小車后端拖動(dòng)的紙帶測(cè)出小車運(yùn)動(dòng)的速度，繩中的拉力由拉力傳感器讀出．

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)先不掛鉤碼，反復(fù)調(diào)整墊木的左右位置，直到小車能沿平面軌道做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這一步驟叫平衡摩擦力．這樣做的目的是實(shí)驗(yàn)中小車受到的合力等于拉力傳感器的讀數(shù)．
（2）該實(shí)驗(yàn)是否需要滿足鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和拉力傳感器的總質(zhì)量？否．（填“是”或“否”）
（3）圖2為實(shí)驗(yàn)中打出一條紙帶的一部分，從比較清晰的點(diǎn)跡起，在紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間都有4個(gè)點(diǎn)跡沒有標(biāo)出，測(cè)出各相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為x1、x2、x3、x4、x5，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為f的交流電源兩端，實(shí)驗(yàn)中從拉力傳感器中讀出小車受到的拉力為F，小車和傳感器的總質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，選取紙帶上打B點(diǎn)到打E點(diǎn)的過程，寫出驗(yàn)證動(dòng)能定理的表達(dá)式F（x1+x2+x3+x4）=$\frac{1}{2}$Mf2（$\frac{{x}_{4}+{x}_{5}}{10}$）2-$\frac{1}{2}$Mf2（$\frac{{x}_{1}+{x}_{2}}{10}$）2．

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11．下列說法正確的是（　�。�
A．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，往往在鏡頭前加一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度
B．全息照片往往用激光來拍攝，主要是利用了激光的相干性
C．真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，與光源和觀察者的運(yùn)動(dòng)無關(guān)
D．機(jī)械波和電磁波都可以在真空中傳播
E．波源沿直線勻速靠近一靜止的接收者，則接收者接收到信號(hào)的頻率會(huì)比波源頻率高

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8．一正方形金屬線框位于有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，線框平面與磁場(chǎng)垂直，線框的右邊緊貼著磁場(chǎng)邊界，如圖甲所示．t=0時(shí)刻對(duì)線框施加一水平向右的外力F，讓線框從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)穿過磁場(chǎng)，外力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示．已知線框質(zhì)量m=1kg、電阻R=1Ω，以下說法正確的是（　�。�
A．線框做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為1 m/s2
B．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2$\sqrt{2}$ T
C．線框穿過磁場(chǎng)的過程中，通過線框的電荷量為$\frac{\sqrt{2}}{2}$ C
D．線框邊長(zhǎng)為1 m

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9．欲使處于基態(tài)的氫原子向激發(fā)態(tài)躍遷，下列措施可行的有（　�。�
A．用能量10eV的光子照射B．用能量14eV的光子照射
C．用能量11eV的光子照射D．用能量11eV的電子碰撞

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