10．一根輕質(zhì)彈簧懸掛在橫梁上，在豎直方向上呈自然狀態(tài)，現(xiàn)將一個質(zhì)量為0.2kg的小球輕輕地掛在彈簧下端，在彈力和重力的共同作用下，小球做振幅為0.1m的簡諧運(yùn)動，設(shè)振動的平衡位置處為重力勢能的零勢面，則在整個振動過程中（　�。�
A．彈簧的彈性勢能的最大值為0.4JB．彈簧的彈性勢能的最大值為0.2J
C．系統(tǒng)的總機(jī)械能為0.4JD．系統(tǒng)的總機(jī)械能為0.2J

分析 抓住最高點(diǎn)和最低點(diǎn)關(guān)于平衡位置對稱進(jìn)行分析．
在最低點(diǎn)彈性勢能最大，根據(jù)能量守恒定律，求出最低點(diǎn)的彈性勢能．
物體在平衡位置動能最大，根據(jù)能量守恒發(fā)現(xiàn)從最高點(diǎn)到平衡位置，重力勢能的減少量全部轉(zhuǎn)化為動能和彈性勢能的增加量．

解答 解：小球做簡諧運(yùn)動的平衡位置處，mg=kx，x=$\frac{mg}{k}$．當(dāng)物體振動到最高點(diǎn)時，彈簧正好為原長，可知x=A=0.1m．所以在最低點(diǎn)時，形變量為2A=0.2m．
在運(yùn)動的過程中，只有重力和彈力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒．
在最高點(diǎn)，小球的動能是0，彈簧的彈性勢能是0，小球的重力勢能：EP1=mgx=0.2×10×0.1=0.2J，所以系統(tǒng)的總機(jī)械能為0.2J．
當(dāng)小球在最低點(diǎn)時，彈簧伸長的長度最大，彈性勢能最大．由于小球的動能仍然是0，重力勢能：EP2=-mgx=-0.2J
由機(jī)械能守恒可知，小球的重力勢能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，所以彈簧的彈性勢能：EP=EP1-EP2=0.2-（-0.2）=0.4J
所以AD正確．
故選：AD．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵抓住簡諧運(yùn)動的對稱性，能靈活運(yùn)用能量守恒定律和機(jī)械能守恒定律．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．（如圖所示，勻強(qiáng)電場中有一邊長L=$\sqrt{3}$m的等邊三角形區(qū)域，電場線與三角形所在平面平行，A、B、C是三角形的三個頂點(diǎn)．若讓帶正電粒子P在A點(diǎn)以大小v0=1×103m/s、方向平行于AB向左的初速度開始運(yùn)動，P恰能通過C點(diǎn)；若給P再施加一恒定外力只讓P從B點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動，P恰能沿直線通過C點(diǎn)．己知P的比荷$\frac{q}{m}$=103C/kg，P從A至C與P從B至C的過程中電場力所做正功相同，不計重力．
（1）求該電場的電場強(qiáng)度大�。�
（2）當(dāng)恒力F取可能的最小值時，求粒子P經(jīng)直線運(yùn)動至C點(diǎn)時的速度大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．如圖所示，電路中三個完全相同的燈泡a、b和c分別與電阻器R、電感線圈L和電容器C串聯(lián)，當(dāng)電路兩端連接電壓為u1=220sin100πt V的交變電源時，三個燈泡亮度恰好相同．若將電路兩端接入的交變電源的電壓變?yōu)閡2=220sin120πt V，則將發(fā)生的現(xiàn)象是（各燈泡均未被燒毀（　　）
A．a燈亮度不變B．b燈變暗C．c燈更亮D．三燈亮度都不變

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．某學(xué)習(xí)小組要精確測定一只額定電壓為4V的新型燈泡正常工作時的電阻，已知該燈正常工作時電阻大約為800Ω．可供選用的器材如下：
電流表（A1）：量程0～2mA，內(nèi)阻r1=10Ω
電流表（A2）：量程0～50mA，內(nèi)阻r2約為2Ω
電壓表（V1）：量程0～3V，內(nèi)阻r3約為1kΩ
電壓表（V2）：量程0～15V，內(nèi)阻r4=1.5kΩ
標(biāo)準(zhǔn)電阻（R1）=490Ω
標(biāo)準(zhǔn)電阻（R2）=2490Ω
滑動變阻器（R3）：阻值范圍0～20Ω，允許最大電流2A
滑動變阻器（R4）：阻值范圍0～1kΩ，允許最大電流0.1A
直流電源E：輸出電壓20V，內(nèi)阻不計
開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干
（1）該小組設(shè)計了如圖所示的電路圖，為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精度和方便操作，①a應(yīng)選用V2；②b應(yīng)選用R2；③c應(yīng)選用R3．（以上均填器材代號）
（2）寫出測量該燈正常工作時的電阻的字母表達(dá)式R正=$\frac{{I}_{1}（{r}_{1}+{R}_{2}）}{\frac{{U}_{2}}{{r}_{4}}-{I}_{1}}$．（電表A1、A2、V1、V2的示數(shù)分別用字母I1、I2、U1、U2表示）
（3）當(dāng)電表A1中的示數(shù)達(dá)到1.6mA時，記下電表a的示數(shù)并代入上面的表達(dá)式，其結(jié)果即為該新型燈泡正常工作時電阻．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．如圖甲的光電門傳感器是測定物體通過光電門的時間的儀器．其原理是發(fā)射端發(fā)出一束很細(xì)的紅外線到接收端，當(dāng)固定在運(yùn)動物體上的一個已知寬度為d的擋光板通過光電門擋住紅外線時，和它連接的數(shù)字計時器可記下?lián)豕獾臅r間△t，則可以求出運(yùn)動物體通過光電門時的瞬時速度大�。�

（1）為了減小測量瞬時速度的誤差，應(yīng)該選擇寬度比較窄（選填“寬”或“窄”）的擋光板．
（2）如圖乙所示是某同學(xué)利用光電門傳感器探究小車加速度與力之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，他將該光電門固定在水平軌道上的B點(diǎn)，用不同重物通過細(xì)線拉同一小車，小車每次都從同一位置A點(diǎn)由靜止釋放．
①如圖丙所示，用游標(biāo)卡尺測出擋光板的寬度d=11.40mm，實(shí)驗(yàn)時將小車從圖乙A點(diǎn)靜止釋放，由數(shù)字計時器記下?lián)豕獍逋ㄟ^光電門時擋光的時問間隔△t=0.02s，則小車通過光電門時的瞬時速度大小為0.57m/s；
②實(shí)驗(yàn)中設(shè)小車的質(zhì)量為m1，重物的質(zhì)量為m2，則在m1與m2滿足關(guān)系m1＞＞m2時可近似認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力大小與重物的重力大小相等；
③測出多組重物的質(zhì)量m2和對應(yīng)擋光板通過光電門的時間△t，并算出小車經(jīng)過光電門時的速度v，通過描點(diǎn)作出線性關(guān)系圖象，可間接得出小車的加速度與力之間的關(guān)系．處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出v2-m2（選填“v2-m1”或“v2-m2”）圖象；
④某同學(xué)在③中作出的線性關(guān)系圖象不過坐標(biāo)原點(diǎn)，如圖丁所示（圖中的m表示m1或m2），其可能的原因是操作過程中平衡摩擦力過量．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

15．有一種叫做“蹦極跳”的運(yùn)動中，質(zhì)量為m的游戲者身系一根長為L，彈性優(yōu)良的輕質(zhì)柔軟橡皮繩，在游戲者從高處由靜止開始下落了1.5L（到達(dá)最低點(diǎn)）的過程中，不計其他阻力，以下說法正確的是（　　）
A．游戲者的速度先增大后減小
B．游戲者的機(jī)械能守恒
C．當(dāng)橡皮繩剛拉緊時，游戲者的動能最大
D．到達(dá)最低點(diǎn)時，游戲者的重力勢能減少了1.5mgL

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

2．一條形磁鐵放在水平桌面上，它的上方靠近N極一側(cè)固定一根與它垂直的直導(dǎo)線，現(xiàn)給導(dǎo)線中通以向里的電流，則磁鐵對桌面的壓力變大，磁鐵受到的摩擦力變大．（填“變大”“變小”“不變”）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．如圖，電路中①、②、③處可以接小燈泡、電流表或電壓表（均為理想電表）三種元器件．電源電動勢E、內(nèi)阻r均保持不變．定值電阻R1：R2：R3：R4=4：3：2：1，小燈泡電阻RL=R1，R1＞r，電路中有電流通過．下列說法中正確的是（　�。�
A．當(dāng)①接電流表、②接電壓表、③接小燈泡時，外電路總電阻最小
B．當(dāng)①接小燈泡、②接電流表、③接電壓表時，外電路總電阻最大
C．當(dāng)①接小燈泡、②接電壓表、③接電流表時，路端電壓最大
D．當(dāng)①接電流表、②接電壓表、③接小燈泡時，電源輸出功率最大

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．關(guān)于一列簡諧波，下面說法中正確的是（　�。�
A．波動的產(chǎn)生需要一個條件，即波源
B．波動過程是質(zhì)點(diǎn)由近向遠(yuǎn)傳遞的過程
C．波動過程是能量傳遞的過程
D．波動過程中質(zhì)點(diǎn)本身隨波遷移

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同步練習(xí)冊答案