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精英家教網如圖所示，一根輕質彈簧固定在一傾角為θ的光滑斜面底端的擋板上，空間存在豎直向下的勻強電場E．一帶正電的小球在光滑斜面上由A點靜止釋放，到達B點時與彈簧粘在一起，在斜面上作簡諧振動．在物體由C點運動到D點（C、D兩點未在圖上標出）的過程中，彈簧的彈性勢增加了3.0J，物體的重力勢能減少了5.0J，則（彈簧不超過彈性限度）（　�。�
A、當彈簧的彈力等于mgsinθ時，小球動能最大B、在以后的簡諧運動過程中，當小球的速率等于零時，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能最大或最小C、從C到D小球動能增加量大于2J，C點的位置可能在平衡位置以下D、從C到D小球動能增加量大于2J，D點的位置可能在平衡位置以上
分析：小球從A點開始沿斜面向下做加速運動，在與彈簧粘在一起后加速度逐漸減小，速度仍然越來越大，當彈簧彈力F=（qE+mg）sinθ時加速度變?yōu)榱�，小球的速度達到最大值，即小球的動能最大．小球在運動過程中，只有機械能與電勢能之間的相互轉化，機械能與電勢能之和守恒，在最低點小球速率等于零時，小球電勢能最小，故系統(tǒng)機械能最大，若小球速度為零是在簡諧運動的最高點時，小球和彈簧機械能最小．
解答：解：A、小球從A點開始沿斜面向下做加速運動，在與彈簧粘在一起后加速度逐漸減小，速度仍然越來越大，當彈簧彈力F=（qE+mg）sinθ時加速度變?yōu)榱�，小球的速度達到最大值，即小球的動能最大，故A錯誤；
B、小球在運動過程中，只有機械能與電勢能之間的相互轉化，機械能與電勢能之和守恒，在最低點小球速率等于零時，小球電勢能最小，故系統(tǒng)機械能最大，
若小球速度為零是在簡諧運動的最高點時，小球和彈簧機械能最小，故B正確；
C、D、系統(tǒng)勢能與電勢能減少量轉化為動能，故動能大于2J，因為小球在平衡位置動能最大，而從C到D過程中，小球動能在增大，故C、D點的位置可能在平衡位置以上，
故C錯誤，D正確
故選：BD
點評：本題考查了比較典型的功能關系，如：合外力做功與動能變化的關系；電場力做功與電勢能變化的關系；重力做功與重力勢能變化的關系；重力（彈力）以外的力做功與機械能變化的關系等．綜合性較強，對能力要求較高．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網如圖所示，固定斜面的傾角θ=30°，物體A與斜面之間的動摩擦因數為μ=
3
2
，輕彈簧下端固定在斜面底端，彈簧處于原長時上端位于C點．用一根不可伸長的輕繩通過輕質光滑的定滑輪連接物體A和B，滑輪右側繩子與斜面平行，A的質量為2m，B的質量為m，初始時物體A到C點的距離為L．現給A、B一初速度v0使A開始沿斜面向下運動，B向上運動，物體A將彈簧壓縮到最短后又恰好能彈到C點．已知重力加速度為g，不計空氣阻力，整個過程中，輕繩始終處于伸直狀態(tài)，求此過程中：
（1）物體A向下運動剛到C點時的速度；
（2）彈簧的最大壓縮量；
（3）彈簧中的最大彈性勢能．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（I）某同學查資料得知：彈簧的彈性勢能僅與彈簧的勁度系數和形變量有關，并且與形變量的平方成正比．為了檢驗此結論的正確性，他設計了如下實驗：
a）取一根輕質彈簧和一根內徑略大的直玻璃管，將玻璃管固定的水平桌面上，將彈簧插入玻璃管并固定一端，如圖所示．
b）將小鋼球放入玻璃管，輕推小球，使彈簧壓縮到某一位置后，測出彈簧的壓縮量x．c）然后突然撤去外力，小球沿水平方向彈出落在地面上．記錄小球的落地位置．
d）保持彈簧壓縮量不變，重復10次上述操作，從而確定小球的平均落點，測得小鋼球的水平射程s．
e）多次改變彈簧的壓縮量x的數值x1、x2、x3…，重復以上步驟，測得小鋼球的多組水平射程s1、s2、s3…．

請你回答下列問題：
①在實驗中，“保持彈簧壓縮量不變，重復10次上述操作，從而確定小球的平均落點”的目的是為了減小
偶然誤差
偶然誤差
（填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”）．
②若要測量小鋼球的水平射程s，除圖中畫出的取材以外，還必須選取的實驗器材是
BDE
BDE

A．秒表         B．刻度尺        C．螺旋測微器   D．白紙         E．復寫紙
③該同學根據實驗的測量結果，作出了彈簧形變量x與小鋼球水平射程s的s-x圖象，并根據能量守恒定
律推導出了Ep與水平射程s的關系式：Ep=
mgs24k
，（式中h是開始時小球離地面的高度）．據此他推斷
出彈簧的彈性勢能Ep與x2成正比，他從Ep∝s2得到Ep∝x2的理由是
由圖象可看出s與x成正比，故Ep與x2成正比
由圖象可看出s與x成正比，故Ep與x2成正比
．

（II）（10分）用右圖所示的電路，測定一節(jié)干電池的電動勢和內阻．電池的內阻較小，為了防止在調節(jié)滑動變阻器時選成短路，電路中用一定值電阻R0起保護作用．除電池、開關和導線外，可供使用的實驗器材還有：
A．量程0-3V的電壓表
B．量程0-15V的電壓表
C．量程0-0.6A的電流表
D．量程0-3A的電流表
E．（阻值3Ω、額定功率5W）的定值電阻
F．（阻值10Ω、額定功率10W）的定值電阻
G．（阻值范圍0-10Ω、額定電流2A）的滑動變阻器
H．（阻值范圍0-100Ω、額定電流1A）的滑動變阻器
（1）要正確完成實驗，電壓表的應選擇
3
3
V，電流表的應選擇
C
C
； R0應選擇
E
E
，R應選擇
G
G
．（用選項字母符號表示）
（2）引起該實驗系統(tǒng)誤差的主要原因是
由于電壓表的分流作用造成電流表讀數總是比電池實際輸出電流小．
由于電壓表的分流作用造成電流表讀數總是比電池實際輸出電流�。�
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在高1.5m的光滑平臺上有一個質量為2kg的小球被一細線拴在墻上，球與墻之間有一根被壓縮的輕質彈簧．當燒斷細線時，小球被彈出，小球落地時的速度方向與水平方向成60°角，則彈簧被壓縮時具有的彈性勢能為（g=10m/s2）（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在高h為5m的光滑平臺上有一個質量為0.2kg的小球被一細線拴在墻上，球與墻之間有一根被壓縮的輕質彈簧，當燒斷細線時．小球被彈出，小球落地時的速度方向與水平方向成45°．求
（1）小球離開桌面時的初速度；
（2）彈簧被壓縮時具有的彈性勢能（g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

某同學查資料得知：彈簧的彈性勢能僅與彈簧的勁度系數和形變量有關，并且與形變量的平方成正比．為了檢驗此結論的正確性，他設計了如下實驗：
（a）取一根輕質彈簧和一根內徑略大的直玻璃管，將玻璃管固定在水平桌面上，將彈簧插入玻璃管并固定一端，如圖1所示．
（b）將小鋼球放入玻璃管，輕推小鋼球，使彈簧壓縮到某一位置后，測出彈簧的壓縮量x．
（c）然后突然撤去外力，小鋼球沿水平方向彈出落在地面上，記錄小鋼球的落地位置．
（d）保持彈簧壓縮量不變，重復10次上述操作，從而確定小鋼球的平均落點，測得小鋼球的水平射程s．
（e）多次改變彈簧的壓縮量x的數值x1、x2、x3、…，重復以上步驟，測得小鋼球的多組水平射程s1、s2、s3、…
請你回答下列問題：
（1）在實驗中，“保持彈簧壓縮量不變，重復10次上述操作，從而確定小鋼球的平均落點”的目的是為了減小
 
（填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”）．
（2）若要測量小鋼球的水平射程s，除圖中畫出的器材以外，還必須選取的實驗器材是
 
．（填寫器材代號）
A．秒表  B．刻度尺  C．螺旋測微器   D．白紙  E．復寫紙
（3）該同學根據實驗的測量結果，作出彈簧形變量x與小鋼球水平射程s的s-x圖象（如圖2），測量出了桌面離地面的高度為h，小球的質量為m，根據能量守恒定律推導出了彈性勢能EP與水平射程s的關系式：EP=
 
．根據彈簧形變量x與小鋼球水平射程s的s-x圖象，推斷出彈簧的彈性勢能EP與x2成正比理由是
 
．精英家教網

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