16.把質(zhì)量是0.2kg的小球放在豎立的彈簧上,并把球往下按至A的位置,如圖甲所示;迅速松手后,彈簧把球彈起,球升至最高位置C(圖丙)途中經(jīng)過(guò)位置B時(shí)彈簧正好處于自由狀態(tài)(圖乙).已知B、A的高度差為0.1m,C、B的高度差為0.2m,彈簧的質(zhì)量和空氣阻力均忽略不計(jì).重力加速度g=10m/s2,則有( 。
A.小球從A上升至B的過(guò)程中,彈簧的彈性勢(shì)能一直減小,小球的動(dòng)能一直增加
B.小球從B上升到C的過(guò)程中,小球的動(dòng)能一直減小,重力勢(shì)能一直增加
C.小球在位置A時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能為1.2J
D.小球從位置A上升至C的過(guò)程中,小球的最大動(dòng)能為0.8J

分析 小球從A上升到B位置的過(guò)程中,平衡位置速度最大,動(dòng)能增大;小球上升過(guò)程中小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒求小球在位置A時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能.并分析小球最大的動(dòng)能.

解答 解:A、小球從A上升到B位置的過(guò)程中,彈簧的彈力先大于重力,后小于重力,小球先加速后減速,當(dāng)彈簧的彈力等于重力時(shí),合力為零,小球的速度達(dá)到最大,之故小球從A上升到B的過(guò)程中,動(dòng)能先增大后減小,彈簧的彈性勢(shì)能一直減小,故A錯(cuò)誤;
B、小球從B到C的過(guò)程中,重力對(duì)小球做負(fù)功,故小球的動(dòng)能一直減小,重力勢(shì)能一直增加;故B正確;
C、根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒知,小球在位置A時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能等于小球由A到C位置時(shí)增加的重力勢(shì)能,為:Ep=mg$•\overline{AC}$=0.2×10×0.3=0.6J;故C錯(cuò)誤;
D、小球從位置A上升至C的過(guò)程中,彈力等于重力時(shí)動(dòng)能最大,此位置在AB之間,由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒知,從A到速度最大的位置,彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能和重力勢(shì)能,則知小球的最大動(dòng)能小于0.8J,故D錯(cuò)誤;
故選:B

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握機(jī)械能守恒的條件,在只有重力或彈簧彈力做功的情形下,系統(tǒng)機(jī)械能守恒.在解題時(shí)要注意,單獨(dú)對(duì)小球來(lái)說(shuō),小球和彈簧接觸過(guò)程中機(jī)械能不守恒.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A.a點(diǎn)的電勢(shì)一定高于b點(diǎn)的電勢(shì)
B.若虛線是電場(chǎng)線,則質(zhì)子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大,動(dòng)能小
C.質(zhì)子在a點(diǎn)的加速度一定大于在b點(diǎn)的加速度
D.若虛線是等差等勢(shì)線,則質(zhì)子在a點(diǎn)的電勢(shì)能小,動(dòng)能大

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B.第2張牌到第53張牌之間的任一張牌不可能相對(duì)于第2張牌到第54張牌間的其他牌水平向右滑動(dòng)
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