【題目】(多選)如圖所示,豎直光滑桿固定不動,套在桿上的彈簧下端固定,將套在桿上的滑塊向下壓縮彈簧至離地高度h=0.1m處,滑塊與彈簧不拴接.現(xiàn)由靜止釋放滑塊,通過傳感器測量到滑塊的速度和離地高度h并作出滑塊的Ek-h(huán)圖象,其中高度從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)圖象為直線,其余部分為曲線,以地面為零勢能面,取g=10m/s2,由圖象可知( )

A.小滑塊的質(zhì)量為0.2kg

B.彈簧最大彈性勢能為0.32J

C.輕彈簧原長為0.2m

D.小滑塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能總和最小為0.18J

【答案】AC

【解析】從0.2m上升到0.35m的范圍內(nèi),ΔEk=-ΔEp=-mgΔh,圖線的斜率絕對值為:k==-2N=-mg,所以:m=0.2kg,故A正確;根據(jù)能的轉化與守恒可知,當滑塊上升至最大高度時,增加的重力勢能即為彈簧最大彈性勢能,所以Epm=mgΔh=0.2×10×(0.35-0.1) J=0.5J,故B錯誤;在Ek-h(huán)圖象中,圖線的斜率表示滑塊所受的合外力,由于高度從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)圖象為直線,其余部分為曲線,說明滑塊從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)所受作用力為恒力,所以h=0.2m,滑塊與彈簧分離,彈簧的原長為0.2m,故C正確;由圖可知,當h=0.18m時的動能最大;在滑塊整個運動過程中,系統(tǒng)的動能、重力勢能和彈性勢能之間相互轉化,因此動能最大時,滑塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能總和最小,根據(jù)能的轉化和守恒可知,Epmin=E-Ekm=Epm+mgh-Ekm=0.5J+0.2×10×0.1J-0.32J=0.38J,故D錯誤.

練習冊系列答案
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【題目】如圖,在平面坐標系內(nèi),第Ⅱ、Ⅲ象限內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強電場,第Ⅰ、Ⅳ象限內(nèi)存在半徑為L的圓形邊界勻強磁場,磁場圓心在ML,0)點,磁場方向垂直于坐標平面向外。帶電量為q、質(zhì)量為m的一帶正電的粒子(不計重力)從Q(-2L,-L)點以速度v0沿x軸正方向射出,恰好從坐標原點O進入磁場,從P(2L,0)點射出磁場。求:

(1)電場強度E的大小;

(2)磁感應強度B的大;

(3)粒子在磁場與電場中運動時間之比。

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【題目】如圖所示,用輕彈簧相連的質(zhì)量均為2kg的AB兩物塊都以v=6m/s的速度在光滑水平地面上運動,彈簧處于原長,質(zhì)量4kg的物塊C靜止在前方,BC碰撞后二者粘在一起運動.在以后的運動中,求:

(1)當彈簧的彈性勢能最大時,物體A的速度多大?

(2)彈性勢能的最大值是多大?

(3)通過計算判斷,A的速度有可能向左嗎?

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【題目】如圖所示,足夠長傳送帶與水平面的夾角為θ,物塊a通過平行于傳送帶的輕繩跨過光滑輕滑輪與物塊b相連.開始時,a、b及傳送帶均靜止且mbmasinθ.現(xiàn)使傳送帶順時針勻速轉動,則物塊在運動(物塊未與滑輪相碰)過程中( )

A.一段時間后,a可能勻速運動

B.一段時間后,摩擦力對a可能做負功

C.開始的一段時間內(nèi),重力對a做功的功率大于重力對b做功的功率

D.摩擦力對a做的功等于a、b機械能的增量

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【題目】(多選)如圖所示,汽車通過輕質(zhì)光滑的定滑輪,將一個質(zhì)量為m的物體從井中拉出,繩與汽車連接點A距滑輪頂點高為h,開始時物體靜止,滑輪兩側的繩都豎直繃緊,汽車以速度v向右勻速運動,運動到跟汽車連接的細繩與水平夾角為30°,則( )

A.從開始到繩與水平夾角為30°時,拉力做功mgh

B.從開始到繩與水平夾角為30°時,拉力做功mgh+mv2

C.在繩與水平夾角為30°時,拉力做功的功率為mgv

D.在繩與水平夾角為30°時,拉力做功的功率大于mgv

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【題目】在水平向右的勻強電場中,有一質(zhì)量為m、電荷量為q(q<0)運動的帶電小球,經(jīng)過P點時速度大小是v0,方向沿電場線方向;到達Q點速度方向變?yōu)榇怪彪妶鼍豎直向下,速度大小v=v0,如圖所示。重力加速度為g,下列說法中正確的是( )

A. 帶電小球在做加速度不斷變化的曲線運動

B. 帶電小球在做勻變速曲線運動,加速度大小

C. 從P到Q運動中帶電小球的速率保持不變

D. 從P到Q運動中帶電小球的機械能減少了

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【題目】固定在豎直平面內(nèi)的半圓形軌道與豎直軌道平滑連接,豎直軌道的上端有一個大小可忽略的小定滑輪,半圓形軌道的半徑為R,C為軌道的最低點,豎直軌道高也為R,兩個質(zhì)量分別為2m和m的小球A和B用輕質(zhì)細線連在一起,所有接觸面均光滑,如圖所示.開始時用手固定B、使A緊靠近滑輪,突然撤去手后,A由靜止開始下滑,求A經(jīng)過C點時的速度.

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【題目】打井施工時要將一質(zhì)量可忽略不計的堅硬底座A送到井底,由于A與井壁間摩擦力很大,工程人員采用了如圖所示的裝置.圖中重錘B質(zhì)量為m,下端連有一勁度系數(shù)為k的輕彈簧,工程人員先將B放置在A上,觀察到A不動;然后在B上再逐漸疊加壓塊,當壓塊質(zhì)量達到m時,觀察到A開始緩慢下沉時移去壓塊.將B提升至彈簧下端距井口為H0處,自由釋放B,A被撞擊后下沉的最大距離為h1,以后每次都從距井口H0處自由釋放.已知重力加速度為g,不計空氣阻力,彈簧始終在彈性限度內(nèi).

(1)求下沉時A與井壁間的摩擦力大小f和彈簧的最大形變量ΔL;

(2)求撞擊下沉時A的加速度大小a和彈簧彈性勢能Ep;

(3)若第n次撞擊后,底座A恰能到達井底,求井深H.

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【題目】以初速度v0豎直向上拋出一個質(zhì)量為m的物體,空氣阻力不可忽略.關于物體受到的沖量,以下說法正確的是 ( )

A. 物體上升和下降兩個階段受到重力的沖量方向相反

B. 物體上升和下降兩個階段受到空氣阻力的沖量方向相同

C. 物體在下降階段受到重力的沖量大于上升階段受到重力的沖量

D. 物體從拋出到返回拋出點,所受各力沖量的總和方向向上

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