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2.如圖所示,光滑水平面內固定有一槽,一輕桿一端處于槽內,另一端與一輕質彈簧相連,當左邊物塊撞擊彈簧時,若彈簧的壓縮量超過某一值,輕桿可以在槽內移動,設桿在槽內移動時所受到的摩擦力大小恒為f,現(xiàn)有一質量為m的物塊以某一初速度v0撞擊輕質彈簧,最后物塊以速度v被彈簧反射回來,彈簧在壓縮過程中始終處于彈性限度內,且物塊與彈簧作用時沒有能力損失,則下列說法正確的是( 。
A.物塊被彈回時的動能一定小于$\frac{1}{2}mv_0^2$
B.物塊壓縮彈簧的過程中,物塊和彈簧所組成的系統(tǒng)機械能可能守恒
C.物塊在壓縮彈簧的過程中,彈簧所具有的最大彈性勢能一定為$\frac{1}{2}mv_0^2$
D.如果輕桿發(fā)生了移動,則它移動的位移大小為$\frac{1}{f}(\frac{1}{2}mv_0^2-\frac{1}{2}m{v^2})$

分析 物塊撞擊輕質彈簧后輕桿可能不動,也可能運動,輕桿不動時,物塊和彈簧所組成的系統(tǒng)機械能守恒,根據能量守恒定律研究輕桿發(fā)生了移動時移動的位移大小.

解答 解:AB、物塊撞擊輕質彈簧后,若輕桿移動,物塊被彈回時的動能一定小于$\frac{1}{2}mv_0^2$.若輕桿不動,由于只有彈簧的彈力做功,所以物塊和彈簧所組成的系統(tǒng)機械能守恒,則物塊被彈回時的動能等于$\frac{1}{2}mv_0^2$.故A錯誤,B正確.
C、物塊在壓縮彈簧的過程中,若輕桿移動,則彈簧所具有的最大彈性勢能小于$\frac{1}{2}mv_0^2$.若輕桿不動,彈簧所具有的最大彈性勢能等于$\frac{1}{2}mv_0^2$.故C錯誤.
D、如果輕桿發(fā)生了移動,設它移動的位移大小為x.根據能量守恒定律得:$\frac{1}{2}mv_0^2$=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$+fx,解得 x=$\frac{1}{f}(\frac{1}{2}mv_0^2-\frac{1}{2}m{v^2})$,故D正確.
故選:BD

點評 解決本題的關鍵要正確分析輕桿的狀態(tài),考慮問題要全面,要正確分析能量的轉化情況,由能量守恒定律進行研究.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

12.如圖是物體做勻變速直線運動得到的一條紙帶,從0點開始每5個點取一個計數點,依照打點的先后順序依次編號為1、2、3、4、5、6,測得x1=5.18cm,x2=4.40cm,x3=3.62cm,x4=2.78cm,x5=2.00cm,x6=1.22cm.

(1)相鄰兩計數點間的時間間隔為0.1 s;
(2)打點計時器打計數點3時,物體的速度大小v3=0.32 m/s,
(3)物體的加速度是-0.8m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.如圖所示,傾角θ=37°的斜面與水平面平滑連接.現(xiàn)將一小滑塊(可視為質點)從斜面上的A點由靜止釋放,最終停在水平面上的C點.已知小滑塊與斜面間的動摩擦因數μ1=0.25,A點距水平面的高度h=1.2m,B點距C點的距離L=2.0m.(假設小滑塊經過B點時速度大小不發(fā)生變化,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2),求:
(1)滑塊運動到B點時的速度大;
(2)滑塊與水平面間的動摩擦因數μ;
(3)滑塊從A點釋放后,經過時間t=1.5s時速度的大。

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10.如圖所示,傾角為θ的斜面體放在粗糙的水平面上,質量為m的物體A與一勁度系數為k的輕彈簧相連,現(xiàn)用拉力F沿斜面向上拉彈簧,使物體A在光滑斜面上勻速上滑,斜面體仍處于靜止狀態(tài),下列說法正確的是(重力加速度為g)( 。
A.彈簧伸長量為mgsinθ
B.物體A對斜面體的壓力大小為mg-Fsinθ
C.斜面體受地面的靜摩擦力大小等于Fcosθ
D.水平面對斜面體支持力大小等于斜面體和物體A的重力之和

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17.物體沿直線運動,其所受合外力F、加速度a、速度v、位移x隨時間t變化的圖象如圖所示,若該物體在t=0時刻,初速度均為零,則下列圖象中表示該物體沿單一方向運動的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.如圖所示,三個小球同時從同一高度處的O點向同一方向分別以水平初速度v1、v2、v3拋出,落在水平面上的位置分別是A、B、C,O′是O在水平面上的垂足,且O′A:O′B:O′C=1:3:5.若不計空氣阻力,則下列說法正確的是( 。
A.v1:v2:v3=1:3:5
B.三個小球落到水平面上的時間相同
C.三個小球落到水平面上的速度相同
D.三個小球落到水平面上的速度與水平面的夾角相同

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.如圖所示,質量m=1.0kg的小滑塊(可視為質點)放在木板的右端,木板質量為M=4.0kg,與水平地面和滑塊間的動摩擦因數皆為μ=0.4,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,開始時木板與物塊均處于靜止狀態(tài),現(xiàn)給木板加一水平向右的恒力F,重力加速度g=10m/s2,則(  )
A.當拉力F等于20N時,滑塊和木板一起勻速運動
B.當拉力F等于24N時,滑塊和木板一起勻速運動
C.當拉力F等于30N時,滑塊和木板一起加速運動
D.當拉力F等于36N時,滑塊和木板發(fā)生相對滑動

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11.一質點受兩個力的作用,處于靜止狀態(tài),若將其中一個力F逐漸減小到0,另一個力保持不變.則物體(  )
A.仍處于靜止狀態(tài)B.將做勻加速直線運動
C.加速度逐漸增大D.加速度逐漸減小

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12.如圖是娛樂節(jié)目“中國新歌聲”設計的“導師戰(zhàn)車”.當坐在戰(zhàn)車中的導師按下按鈕時,戰(zhàn)車就由靜止開始沿長10m 的傾斜直軌道向下運動;某時刻開始減速,到達站在軌道末端的學員面前時,恰好靜止,整個過程歷時4s.將加速、減速過程視為勻變速直線運動,則( 。
A.戰(zhàn)車多動過程中導師先失重后超重
B.戰(zhàn)車運動過程中所受外力不變
C.戰(zhàn)車加速過程中的加速度一定等于減速過程中的加速度
D.戰(zhàn)車運動過程中的最大速度為5 m/s

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