7.如圖甲,固定斜面傾角為θ,底部擋板連一輕質(zhì)彈簧,質(zhì)量為m的物塊從斜面上某一高度處靜止釋放,不斷撞擊彈簧,最終靜止,物塊所受彈簧彈力F的大小隨時間t變化的關(guān)系如圖乙,物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,彈簧在彈性限度內(nèi),重力加速度為g,則( 。
A.物塊運動過程中,物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒
B.物塊運動過程中,t1時刻速度最大
C.物塊運動過程中的最大加速度大小為$\frac{{F}_{0}-mgsinθ+μmgcosθ}{m}$
D.最終靜止時,物塊受到的重力,斜面支持力和摩擦力的合力方向沿斜面向上

分析 對系統(tǒng)受力分析,根據(jù)機械能守恒的條件可明確機械能是否守恒;由牛頓第二定律求解加速度;根共點力的平衡可明確力的性質(zhì).

解答 解:A、由于物塊和彈簧組成的系統(tǒng)受到摩擦力做功,故機械能不守恒;故A錯誤;
B、物體接觸彈簧后仍要繼續(xù)加速;故t1時,速度不是最大;故B錯誤;
C、由圖可知,物體受到的最大彈力為F0,此時物體受到的合外力最大,合力為F0-mgsinθ+μmgcosθ;由牛頓第二定律可知,最大加速度為$\frac{{F}_{0}-mgsinθ+μmgcosθ}{m}$;故C正確;
D、最終靜止時,物體受到重力、支持力、摩擦力及彈簧的彈力作用,而彈簧的彈力一定沿斜面向上;故物體受到的重力,斜面支持力和摩擦力的合力方向沿斜面向下;故D錯誤;
故選:C.

點評 本題考查機械能守恒、牛頓第二定律及受力分析等內(nèi)容,要注意正確受力分析,明確機械能守恒的條件及應(yīng)用.

練習(xí)冊系列答案
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17.一磁感強度為B0的有界勻強磁場區(qū)域如圖甲所示,質(zhì)量為m,電阻為R的矩形線圈abcd邊長分別為L和2L,線圈一半在磁場內(nèi),一半在磁場外.從t1=0時刻磁場的磁感應(yīng)強度開始均勻減小,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,在磁場力作用下運動,其運動的v-t圖象如圖乙所示,圖中斜向虛線為過0點速度曲線的切線,數(shù)據(jù)由圖中給出.不考慮重力影響:求:
(1)線圈中感應(yīng)電流的方向
(2)線圈的最大加速度
(3)磁場中磁感應(yīng)強度的變化率$\frac{△B}{△t}$
(4)t3時刻回路的電功率P.

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18.在一次雪地軍事演習(xí)中,已知子彈射出時的速度是500m/s,射擊者坐在正東方向以10m/s的速度行駛的雪橇上,要射中位于他正北方的一個靶子必須向什么方向射擊?(結(jié)果可以用反三角函數(shù)表示)

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15.如圖甲所示,在勻強磁場中有一矩形閉合線圈abcd,其平面與磁場垂直,已知線圈匝數(shù)n=10,邊長ab=1.0m,bc=0.6m,總電阻R=2.0Ω,若通過線圈的磁通量Φ的變化關(guān)系如圖乙所示(磁場方向垂直紙面向里為正方形),試求:

(1)t=5s時線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小和感應(yīng)電流的方向;
(2)t=0到t=1s的時間內(nèi),通過金屬導(dǎo)線橫截面的電荷量.
(3)t=0到t=8s的時間內(nèi),線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流所做的電功.

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2.如圖所示A,B兩物體套在水平桿CD上,在裝置的帶動下可以繞豎直轉(zhuǎn)軸OO′勻速轉(zhuǎn)動,A到OO′軸的距離為R,B到OO′軸的距離為2R,A,B用不可伸長的輕繩連接,可沿CD桿滑動,已知mA=mB=m,桿CD對物體A,B的最大靜摩擦力均為Fm,要保持A,B相對OO′軸距離不變,求裝置繞OO′軸轉(zhuǎn)動的最大角速度ω.

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5.某實驗小組用圖1所示裝置探究“重錘動能變化與重力對它做功的關(guān)系”.實驗中,讓拖著紙帶的重錘從高處由靜止自由落下,打點計時器在紙帶上打出一系列的點,通過對打下的點進行測量和研究,即可達到實驗?zāi)康模?br />
(1)圖2是實驗中打下的一條紙帶,O點是重物開始下落時打下的起點,該小組在紙帶上選取A、B、C、D、E、F、G七個計數(shù)點,每兩個計數(shù)點間還有一個計時點(圖中未畫出),各計數(shù)點與起點O的距離如圖所示,已知打點計時器工作頻率為50Hz,分別計算B、C、D、E、F五個計數(shù)點與O點的速度平方差△v2(△v2=v2-v02).其中D點應(yīng)填的數(shù)據(jù)為:3.83(保留3位有效數(shù)字)
計數(shù)點BCDEF
速度平方差△v2/(m•s-121.382.455.527.50
(2)以△v2為縱軸,以各計數(shù)點到O點的距離h為橫軸,在坐標系中做出△v2-h圖象.若不考慮誤差,認為動能的變化量等于重力做的功,利用做出的圖線的斜率,可求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭′=9.78m/s2.(保留3位有效數(shù)字)
(3)重錘下落過程中一定受到阻力的作用.若已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,用這一裝置測量重錘下落過程中受到的阻力F的大小,還需測量的物理量是重錘質(zhì)量m,F(xiàn)大小的表達式為:F=mg-mg′(用符號表示)

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12.有一個質(zhì)量為m的小木塊,由碗邊滑向碗底,碗內(nèi)表面是半徑為R的圓弧,由于摩擦力的作用,木塊運動的速率不變,則( 。
A.它的加速度為零
B.它所受的合外力大小一定、方向改變
C.它所受合力大小方向均一定
D.它的加速度恒定

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9.實驗室用伏特表和安培表測量內(nèi)阻約為1kΩ的水果電池時,宜采用下面圖乙(選填“圖甲”或“圖乙”)的電路圖,若給出的滑動變阻器有以下兩種規(guī)格:A(0-30Ω)、B(0-3kΩ).本實驗中應(yīng)該選用B(選填A(yù)或B)滑動變阻器.

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10.關(guān)于“節(jié)約能源”,下面的說法中正確的是( 。
A.浪費能源,只是浪費個人的金錢,所以節(jié)約能源是毫無意義的
B.浪費能源,只是浪費個人的金錢,對整個社會和自然界來講,反正能量是守恒的,所以就社會而言,節(jié)約能源毫無意義
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D.上述說法都是錯誤的

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