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5.如图所示,在水平面上竖直放置一轻质弹簧.有一个物体m在它正上方A处自由下落,到B点与弹簧接触,到C点弹簧压缩量最大.则物体由B运动到C的过程中说法不正确的是(  )
A.它的重力势能一直在减小B.它的动能一直在减小
C.系统的弹性势能一直在增加D.总机械能保持不变

分析 重力势能的变化根据重力做功判断,重力做正功,重力势能就减小;要分析动能的变化,必须分析小球的运动情况,通过对小球进行受力分析,来分析小球的运动过程,然后判断小球速度的变化情况,从而判断动能的变化.分析时要抓住弹簧的弹力与压缩量成正比.根据弹力的方向判断其做功的正负,由弹簧压缩量的变化,判断弹性势能的变化.

解答 解:A、物体由B运动到C的过程中,重力一直做正功,所以重力势能一直在减小;故A正确.
B、小球接触弹簧后将弹簧压缩到最短的过程中,受到向下的重力和弹簧向上的弹力,由于弹簧的弹力与压缩量成正比,开始阶段,弹力小于重力,小球的合力向下,与速度方向相同,速度增大,动能增加;随着压缩量的增大,弹力的增大,合力减小,后来弹力大于重力,合力向上,随着弹力的增大,合力增大,由于合力与速度方向相反,小球速度减小,动能减小,故动能先增大后减小,故B不正确.
C、弹簧的压缩量一直增大,所以系统的弹性势能一直在增加,故C正确.
D、整个的过程中只有重力和弹簧的弹力做功,所以系统的总机械能保持不变,故D正确.
本题选择不正确的,故选:B

点评 本题一方面要抓住常见的功与能关系,知道重力势能的变化取决于重力做功,动能的变化取决于合外力做功等;另一方面要正确分析物体的运动情况,不能认为物体一接触弹簧就开始减速,而要根据其受力情况进行分析.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

5.如图所示,为一传送装置,其中AB段粗糙,AB段长为L=0.2m,动摩擦因数μ=0.6,BC、DEN段均可视为光滑,且BC的始、末端均水平,具有h=0.1m的高度差,DEN是半径为r=0.4m的半圆形轨道,其直径DN沿竖直方向,C位于DN竖直线上,CD间的距离恰能让小球自由通过.在左端竖直墙上固定一轻质弹簧,现有一可视为质点的小球,小球质量m=0.2kg,压缩轻质弹簧至A点后由静止释放(小球和弹簧不粘连),小球刚好能沿DEN轨道滑下.求:
(1)小球刚好能通过D点时速度的大小;
(2)小球到达N点时速度的大小及受到轨道的支持力的大小;
(3)压缩的弹簧所具有的弹性势能.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

16.如图所示,平行金属导轨与水平面间的倾角为θ,导轨电阻不计,与阻值为R的定值电阻相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面,磁感应强度为B.有一质量为m、长为l的导体棒从ab位置获得沿斜面向上、大小为v的初速度向上运动,最远到达a′b′的位置,滑行的距离为s,导体棒的电阻也为R,与导轨之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则在导体棒上滑的过程中(  )
A.导体棒受到的最大安培力为$\frac{{{B^2}{l^2}v}}{R}$
B.外力对导体棒做的总功为$\frac{1}{2}$mv2
C.导体棒损失的机械能为μmgscosθ
D.电阻R上产生的焦耳热为$\frac{1}{4}$mv2-$\frac{1}{2}$mgs(sinθ+μcosθ)

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

13.利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到光电门B处的距离,b表示遮光片的宽度,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度,实验时滑块在A处由静止开始运动
(1)滑块通过B点的瞬时速度可表示为$\frac{b}{t}$;
(2)某次实验测得倾角θ,重力加速度用g表示,滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为△Ek=$\frac{1}{2}(M+m)\frac{b^2}{t^2}$,系统的重力势能减少量可表示为△Ep=mgd-Mgdsinθ,在误差允许的范围内,若△Ek=△Ep则可认为系统的机械能守恒.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

20.如图甲所示,用伏安法测定电阻约5Ω的均匀电阻丝的电阻率,电源为两节干电池.

①图乙为用螺旋测微器测电阻丝的直径时,先转动D使F与A间距离稍大于被测物,放入被测物,再转动H到夹住被测物,直到棘轮发出声音为止,拨动G使F固定后读数.(填仪器部件字母符号)
②根据图甲所示的原理图连接如图丙所示的实物图.
③闭合开关后,把滑动变阻器触头调至一合适位置后不动,多次改变线夹P的位置,得到几组U、I、L(P、O间的距离)的数据,用R=计算出相应的电阻后作出R-L图象如图丁所示.取图线上两个点间数据之差△L和△R,若电阻丝直径为d,则电阻率ρ=$\frac{πR{d}^{2}}{4L}$.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

10.如图所示,水平传送带AB两端距离l=3m,A端放置一个质量为m=2kg的物块,与传送带间动摩擦因数u=0.1.某时刻起,传送带以加速度ao=2m/s2匀加速启动,速度达到v0=2m/s时转为匀速运动.则在物块从A端传送到B端的过程中(g=10m/s2,最大静摩擦因数等于动摩擦因数)(  )
A.物块获得的动能为6JB.物块获得的动能为4J
C.物块与传送带摩擦生热为4JD.物块与传送带摩擦生热为2J

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

17.如图所示为某种弹射装置的示意图,光滑的水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接,传送带长L=4.0m,皮带轮沿顺时针方向转动,带动皮带以速率v=3.0m/s匀速运动.三个质量均为m=1.0kg的滑块A、B、C置于水平导轨上,开始时滑块B、C之间用细绳相连,其间有一压缩的轻质弹簧处于静止状态.滑块A以初速度v0=2.0m/s沿B、C连线方向向B运动,A与B碰撞后粘合在一起,碰撞时间极短,可认为A与B碰撞过程中滑块C的速度仍为零.碰撞使连接B、C的细绳受扰动而突然断开,弹簧伸展,从而使C与A、B分离,滑块C脱离弹簧后以速度vc=2.0m/s滑上传送带,并从右端滑落至地面上的P点.已知滑块C与传送带之间的动摩擦因数μ=0.20,g=10m/s2.求:

(1)滑块C从传送带右端滑出时的速度大小;
(2)滑块B、C用细绳相连时弹簧的最大弹性势能EP
(3)若每次实验开始时弹簧的压缩情况相同,要使滑块C总能落至P点,则滑块A与滑块B碰撞前的最大速度vm是多少.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

14.某同学为了研究一辆遥控玩具车启动时的运动情况,找来打点计时器和刻度尺,把玩具车和打点计时器放在水平地面上,纸带的一端粘在该车的尾部并穿过打点计时器,开始时让玩具车停在靠近打点计时器处,然后接通打点计时器的电源,操作遥控器,使该车启动,纸带上打出的点如图所示,在纸带上取某点为O计数点,然后每隔一个点取一个计数点,如图甲中0,1,2,…,6所示:
(1)将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐,0、1、2、5计数点所在位置如图乙所示,则x5=13.20cm.
(2)该同学在图丙中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标,请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点,并画出$\frac{x}{t}$-t图线.

(3)根据$\frac{x}{t}$-t图线判断,在打0计数点时,玩具车的速度v0=0.18m/s,加速度a=4.83m/s2.(结果保留2位小数)

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

15.如图所示,质量为M的平板小车停放于光滑水平面上,在小车的左端放着一个质量为m的小铁块,小铁块与平板车之间的动摩擦因数为μ,小车足够长.现使小铁块瞬间获得大小为v0的初速度而在小车上向右滑动,则小铁块在车上的滑行时间为$\frac{M{v}_{0}}{μ(M+m)g}$,小车和小铁块的共同速度为$\frac{{m{v_0}}}{m+M}$.

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