2.如圖所示,絕緣粗糙斜面體固定在水平地面上,斜面所在空間存在平行于斜面向上的勻強(qiáng)電場E,絕緣輕彈簧一端固定在斜面頂端.一帶正電的小滑塊,從斜面上的P點(diǎn)處由靜止釋放后,沿斜面向上運(yùn)動(dòng),并能壓縮彈簧至R點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),然后返回.則( 。
A.滑塊從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到R點(diǎn)的過程中,其機(jī)械能增量小于電場力與彈簧彈力做功之和
B.滑塊從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到R點(diǎn)的過程中,電勢能的減小量等于重力勢能和彈簧彈性勢能的增加量之和
C.滑塊被彈簧彈回后,不能返回到P點(diǎn)
D.滑塊從斜面開始上滑到最終停下的過程中,克服摩擦力所做的功等于起電勢能的減小量與重力勢能增加量之差

分析 先對滑塊進(jìn)行受力分析,然后結(jié)合滑塊的運(yùn)動(dòng)分析各個(gè)力做功的情況,以及能量轉(zhuǎn)化的方式,即可得出正確的結(jié)論.

解答 解:由題可知,小滑塊從斜面上的P點(diǎn)處由靜止釋放后,沿斜面向上運(yùn)動(dòng),說明小滑塊開始時(shí)受到的合力方向沿斜面向上,開始時(shí)小滑塊受到重力、電場力、斜面的支持力和摩擦力的作用;小滑塊開始壓縮彈簧后,還受到彈簧的彈力的作用.小滑塊向上運(yùn)動(dòng)的過程中,斜面的支持力不做功,電場力做正功,重力做負(fù)功,摩擦力做負(fù)功,彈簧的彈力做負(fù)功.在小滑塊開始運(yùn)動(dòng)到到達(dá)R點(diǎn)的過程中,電場力做的功轉(zhuǎn)化為小滑塊的重力勢能、彈簧的彈性勢能以及內(nèi)能.
A、由以上的分析可知,滑塊從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到R點(diǎn)的過程中,由功能關(guān)系知,滑塊機(jī)械能增量等于電場力與彈簧彈力做功、摩擦力做功之和,由于摩擦力做負(fù)功,所以機(jī)械能增量小于電場力與彈簧彈力做功之和.故A正確;
B、由以上的分析可知,電場力做的功轉(zhuǎn)化為小滑塊的重力勢能、彈簧的彈性勢能以及內(nèi)能,所以電勢能的減小量大于重力勢能和彈簧彈性勢能的增加量之和.故B錯(cuò)誤;
C、小滑塊運(yùn)動(dòng)的過程中,由于摩擦力做功,小滑塊的機(jī)械能與電勢能的和逐漸減小,所以滑塊返回能到達(dá)的最低位置在P點(diǎn)的上方,不能在返回P點(diǎn).故C正確;
D、滑塊運(yùn)動(dòng)的過程中,由于摩擦力做功,小滑塊的機(jī)械能與電勢能的和逐漸減小,所以滑塊最終停下時(shí),克服摩擦力所做的功等于電勢能的減小量與重力勢能增加量、彈性勢能增加量之差.故D錯(cuò)誤.
故選:AC

點(diǎn)評 該題中,小滑塊的運(yùn)動(dòng)的過程相對是比較簡單的,只是小滑塊運(yùn)動(dòng)的過程中,對小滑塊做功的力比較多,要逐個(gè)分析清楚,不能有漏掉的功,特別是摩擦力的功.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.AB是一條平直公路上的兩塊路牌,一輛汽車由右向左經(jīng)過B路牌時(shí),一只小鳥恰自A路牌向B飛去,小鳥飛到汽車正上方立即折返,以原速率飛回A,過一段時(shí)間后,汽車也行駛到A.它們的位置與時(shí)間的關(guān)系如圖所示,圖中t2=2t1,由圖可知( 。
A.小鳥的速率是汽車的3倍
B.小鳥飛行的總路程是汽車的3倍
C.小鳥和汽車在0-t2時(shí)間內(nèi)位移相等
D.相遇時(shí)小鳥與汽車位移的大小之比是3:1

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.如圖,在傾角為37°的光滑斜面上有一塊豎直擋板,在擋板和斜面之間有一個(gè)重力為20N的光滑小球.
求(1)小球?qū)π泵娴膲毫Υ笮?br />(2)小球與豎直擋板之間的彈力大。

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.以下對于加速度這個(gè)物理概念的認(rèn)識(shí)中,哪些是正確的( 。
A.描述運(yùn)動(dòng)物體速度變化快慢的物理量
B.加速度大說明速度變化大
C.加速度沒有方向
D.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體加速度為零

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17.2015年08月21日,美國好奇號(hào)火星探測器傳回大量火星照片以及相關(guān)探測數(shù)據(jù),其中不少巖土數(shù)據(jù)是依托質(zhì)譜儀進(jìn)行的分析,該質(zhì)譜儀模型如下圖所示,一束未知粒子進(jìn)入該質(zhì)譜儀后的運(yùn)動(dòng)軌跡在圖中已經(jīng)標(biāo)出,則( 。
A.直線通過復(fù)合場區(qū)域的粒子具有相同的比荷
B.直線通過復(fù)合場區(qū)域的粒子具有相同的速度
C.在膠片上打的更遠(yuǎn)的粒子具有更大的速度
D.在膠片上打的更遠(yuǎn)的粒子具有更小的比荷

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.如圖所示,半徑為R=0.8,圓心為O的大圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi),兩個(gè)輕質(zhì)小圓環(huán)套在大圓環(huán)上,一根輕質(zhì)長繩穿過兩個(gè)小環(huán),它的兩端都系上質(zhì)量為m=2kg的重物.忽略小圓環(huán)的大小,g=10m/s2
(1)將兩個(gè)小圓環(huán)固定在大圓環(huán)豎直對稱軸的兩側(cè)θ=30°的位置上,在兩個(gè)小圓環(huán)間繩子的中點(diǎn)C處,掛上一個(gè)質(zhì)量M=$\sqrt{2}$m的重物,使兩個(gè)小圓環(huán)間的繩子水平,然后無初速釋放重物M.設(shè)繩子與大小圓環(huán)間的摩擦均可忽略,求重物M下降的最大距離.
(2)在第(1)問的條件下,求重物M的最大動(dòng)能.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.如圖,用絕緣細(xì)線和帶正電小球做成一單擺.O點(diǎn)是單擺懸點(diǎn),單擺所在空間有水平向右的勻強(qiáng)電場.現(xiàn)將擺線拉直,將小球從圖示位置無初速度釋放.已知,擺球質(zhì)量為m,電量為q,擺線長為1,電場強(qiáng)度E=$\frac{mg}{q}$,θ=$\frac{π}{4}$(擺線與水平位置的夾角)
(1)若空氣阻力不計(jì),求小球擺至最低點(diǎn)時(shí),擺線對小球的拉力;
(2)若空氣阻力不計(jì).小球擺動(dòng)過程中.電場力做功的最大值;
(3)若存在空氣阻力.求小球整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中克服阻力所做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.如圖所示,在真空玻璃管中裝有熱陰極K和帶有小孔的陽極A.在A、K之間加上電壓U后,不斷地有電子(不計(jì)重力)從陰極K由靜止加速到達(dá)陽極A,并從小孔以速度v射出.接著電子進(jìn)人平行板電容器C,電容器兩極板間加有較小的交變電場,使不同時(shí)刻通過的電子發(fā)生不同程度的偏轉(zhuǎn);離開容器后進(jìn)人電容器C和熒光屏S之間區(qū)域,在此區(qū)域電子受外力作用,運(yùn)動(dòng)軌跡為螺旋線,可以分解為水平向右的勻速直線運(yùn)動(dòng)和平行于熒光屏平面的勻速圓周運(yùn)動(dòng),電容器和熒光屏間的距離為L,電子打在熒光屏上,調(diào)節(jié)外力的大小,使勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T,且$\frac{L}{v}$=T,則熒光屏上的光點(diǎn)的銳度最大(這時(shí)熒光屏S上的亮斑最小).用U、T、L表示出電子的比荷.

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16.測量木塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ,某小組設(shè)計(jì)了使用位移傳感器的圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置,讓木塊從傾斜木板上一點(diǎn)A靜止釋放,位移傳感器連接計(jì)算機(jī)描繪了滑塊相對傳感器的位移隨時(shí)間變化規(guī)律如圖2
(1)根據(jù)下述圖線計(jì)算t0時(shí)刻速度大小v1=$\frac{{x}_{0}-x}{2{t}_{0}}$,2t0時(shí)刻速度大小v2=$\frac{{x}_{1}-{x}_{3}}{2{t}_{0}}$,木塊加速度a=$\frac{{{x_1}+{x_2}-{x_0}-{x_3}}}{2t_0^2}$(用圖中給出x0、x1、x2、x3、t0表示);
(2)已知重力加速度為g,測得木板的傾角為θ,木塊的加速度為a,則木塊與長木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=$\frac{gsinθ-a}{gcosθ}$.

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