6.如圖所示,勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在墻上,另一端與置于水平面上的質(zhì)量為m的小物體接觸(未連接),如圖中O點,彈簧水平且無形變.用水平力F緩慢推動物體,在彈性限度內(nèi)彈簧長度被壓縮了x0,運動到圖中B點,此時物體靜止.撤去F后,物體開始向右運動,運動的最大距離B點為3x0,C點是物體向右運動過程中彈力和摩擦力大小相等的位置,物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g.則( 。
A.撤去F時,彈簧的彈性勢能為4μmgx0
B.撤去F后,物體向右運動到C點時的動能最大
C.從B→C物體彈簧彈性勢能的減少量等于物體動能的增加量
D.水平力F做的功為4μmgx0

分析 研究物體從B向右運動到最右端的過程,由能量守恒求撤去F時彈簧的彈性勢能.通過分析物體的受力情況,來確定其運動情況:撤去F后,物體水平方向上受到彈簧的彈力和滑動摩擦力,滑動摩擦力大小不變,而彈簧的彈力隨著壓縮量的減小而減小,物體先做變加速運動,再做變減速運動,最后物體離開彈簧后做勻減速運動.再結(jié)合功能關(guān)系分析即可.

解答 解:A、撤去F后一直到物體停止運動的過程,根據(jù)能量守恒得:彈簧的彈性勢能 Ep=μmg•3x0=3μmgx0,故A錯誤;
B、撤去F后,物體水平方向上受到彈簧的彈力和滑動摩擦力,滑動摩擦力不變,而彈簧的彈力隨著壓縮量的減小而減小,彈力先大于摩擦力,合力向右,物體向右加速運動.隨著彈力減小,后來彈力小于摩擦力,合力向左,物體向右減速運動,所以當彈力和摩擦力大小相等時,即運動到C點時的動能最大.故B正確;
C、從B→C物體做加速運動,動能增大,由能量守恒可知,彈簧彈性勢能的減少量等于物體動能的增加量和產(chǎn)生的內(nèi)能之和,所以彈簧彈性勢能的減少量大于物體動能的增加量,故C錯誤;
D、物體向左運動過程中,由功能關(guān)系知:水平力F做的功為 W=Ep+μmgx0=4μmgx0,故D正確.
故選:BD

點評 本題分析物體的受力情況和運動情況是解答的關(guān)鍵,要抓住加速度與合外力成正比,即可得到加速度是變化的.對于物體彈簧彈性勢能的減少量與物體動能的增加量間的關(guān)系通常應(yīng)用動能定理結(jié)合功能關(guān)系解決.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.在光滑的水平面上,有A、B兩球沿同一直線運動并發(fā)生正碰,兩球碰撞前后的位移-時間圖象如圖所示,圖中a、b分別為A、B兩球碰前的圖象,c為碰撞后兩球共同運動的圖象,若mA=2kg,則下列說法正確的是( 。
A.碰撞前后A球的動量變化量為4kg•m/s
B.碰撞時A對B的沖量大小為4N•s
C.A、B兩球碰撞前的總動量為3kg•m/s
D.碰撞過程中機械能損失了10J

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.如圖所示,O點處有一小球以v=8m/s的水平初速度做平拋運動,經(jīng)過2s,小球到達M點(g取10m/s2),則下列說法正確的有( 。
A.O、M兩點之間的水平距離為16 m
B.O、M兩點之間的垂直距離為20 m
C.小球在M點的水平分速度大小為16 m/s
D.小球在M點的豎直分速度大小為10 m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.應(yīng)用放射性元素的衰變規(guī)律.可以測定礦石、地層的生成年代.已知238U半衰期為4.5×109年.假設(shè)某種礦石中一個238U衰變后最終形成一個穩(wěn)定的206Pb.且礦石在形成的時候不含206Pb.現(xiàn)對該礦石檢測時發(fā)現(xiàn)其中含有的238U和206Pb的原子個數(shù)的比值是1:7.則該礦石的年齡為( 。
A.4.5×109B.9×109C.13.5×109D.18×109

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.如圖,光滑的足夠長的平行水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距l(xiāng),在M、P點和N、Q點間各連接一個額定電壓為U、阻值恒為R的燈泡,在兩導(dǎo)軌間efhg矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向下、寬為d的有界勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B0,且磁場區(qū)域可以移動.一電阻也為R、長度也剛好為l的導(dǎo)體棒ab垂直固定在磁場左邊的導(dǎo)軌上,離燈L1足夠遠.現(xiàn)讓勻強磁場在導(dǎo)軌間以某一恒定速度向左移動,當棒ab剛處于磁場時兩燈恰好正常工作,棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸,導(dǎo)軌電阻不計.

 (1)求燈泡的額定功率;
(2)求在磁場區(qū)域經(jīng)過棒ab的過程中棒ab產(chǎn)生的熱量Q;
(3)若取走導(dǎo)體棒ab,保持磁場不移動(仍在efhg 矩形區(qū)域),而是均勻改變磁感應(yīng)強度,為保證 額定電壓為 U 的燈L1和 L2都不會燒壞且有電流通過,試求磁感應(yīng)強度減小到零的最短時間tmin

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

11.假設(shè)有一輛超級電容車,質(zhì)量m=2×103,額定功率P=40kW,當超級電容車在平直水平路面上行駛時,受到的阻力f是車重的0.2倍,g取10m/s2.求:
(1)若超級電容車從靜止開始,保持以3m/s2的加速度做勻加速直線運動,這一過程能維持多長時間?
(2)若超級電容車從靜止開始,保持額定功率做加速運動,20s后達到最大速度,求此過程中超級電容車的位移.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.下列說法正確的是( 。
A.熱量能自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體
B.熱量不能從低溫物體傳到高溫物體
C.熱傳導(dǎo)是有方向性的
D.氣體向真空中膨脹的過程是有方向性的

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.運動員把質(zhì)量為500g的足球由靜止踢出后,足球上升的最大高度是10m,在最高點的速度為20m/s.若不考慮空氣阻力及足球自轉(zhuǎn),g取10m/s2.則( 。
A.運動員踢球時對足球做的功是150JB.運動員踢球時對足球做的功是100J
C.運動員踢球時對足球做的功是50JD.運動員踢球時對足球做的功是0J

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.從某一高度水平拋出質(zhì)量為m的小球,經(jīng)過時間t落在水平地面上,速度方向偏轉(zhuǎn)θ角.若不計空氣阻力,重力加速度為g,則下列說法正確的是( 。
A.小球拋出的速度大小為gtsinθ
B.小球落地時速度大小為gt
C.小球在時間t內(nèi)速度的變化量大小為gt
D.小球在時間t內(nèi)的位移為$\frac{{g{t^2}}}{2sinθ}$

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