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7.弹簧发生形变时,其弹性势能的表达式为Ep=$\frac{1}{2}$kx2,其中k是弹簧的劲度系数,x是形变量.如图,一质量为m物体位于一直立的轻弹簧上方h高度处,该物体从静止开始落向弹簧.设弹簧的劲度系数为k,则物块的最大动能为(弹簧发生的形变在弹性限度内)(  )
A.mghB.mgh+$\frac{{m}^{2}{g}^{2}}{2k}$C.mgh+$\frac{{m}^{2}{g}^{2}}{k}$D.mgh-$\frac{{m}^{2}{g}^{2}}{k}$

分析 当重力等于弹力时物体动能最大,由此可判定弹簧形变量,进而确定弹性势能,解决能量转化和守恒可得最大动能.

解答 解:
当重力等于弹力时物体动能最大,此时:
kx=mg,
由能量转化和守恒可得:
EK+EP=mg(h+x),
其中:${E}_{p}=\frac{1}{2}k{x}^{2}$,
解得:
Ek=mgh$+\frac{{m}^{2}{g}^{2}}{2k}$,
故B正确,ACD错误.
故选:B.

点评 该题的关键是掌握好能量的转化和守恒,其次要会判定动能的最大位置.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

17.“拔火罐”是一种医疗法,为了探究“火罐”的“吸力”,某人设计了如图实验.圆柱状气缸(横截面积为S)开口向下被固定在铁架台上,轻质活塞通过细线与重物m相连,将一团燃烧的轻质酒精棉球从缸底的阀门K处扔到气缸内,酒精棉球熄灭时(设此时缸内温度为t℃)密闭阀门K(不漏气),此时活塞下的细线刚好拉直且拉力为零,而这时活塞距缸底为L.由于气缸传热良好,重物被吸起,最后重物稳定在距地面 $\frac{L}{10}$处.已知环境温度为27℃不变,$\frac{mg}{S}$与$\frac{1}{6}$大气压强相当,气缸内的气体可看作一定质量的理想气体,活塞与气缸间的摩擦不计,求酒精棉球熄灭时气缸内的温度t的值.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

18.假设地球可视为质量均匀分布的球体.已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0、在赤道的大小为g,地球自转的周期为T.则地球的半径为(  )
A.$\frac{{4{π^2}}}{{({g_0}-g){T^2}}}$B.$\frac{{({g_0}-g){T^2}}}{{4{π^2}}}$C.$\frac{{{g_0}{T^2}}}{{4{π^2}}}$D.$\frac{{({g_0}+g){T^2}}}{{4{π^2}}}$

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

15.对于一个热力学系统,下列说法中正确的是(  )
A.如果外界对它传递热量则系统内能一定增加
B.如果外界对它做功则系统内能一定增加
C.如果系统的温度不变则内能一定不变
D.系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它做的功的和

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

2.如图所示,一质量为ma的滑块(可看成质点)固定在半径为R的光滑四分之一圆弧轨道的顶端A点,另一质量为mb的滑块(可看成质点)静止在轨道的底端B处,A点和圆弧对应的圆心O点等高.
(1)若圆弧的底端B与水平光滑平面连接,释放滑块ma的同时给mb一个向右的初速度vb,ma滑至水平面时的速度是va(va>vb),相碰之后ma、mb的速度分别是va′、vb′,假设相碰过程中两滑块之间的作用力是恒力,在上述简化情况下由牛顿定律导出动量守恒定律的表达式:mava+mbvb=mava′+mbvb

(2)若圆弧的底端B与水平光滑平面连接(足够长),mb静止于B点,ma从静止开始释放,假设两滑块碰撞时无机械能损失,且两滑块能发生两次碰撞,试证明:3ma<mb
(3)若圆弧的底端B与水平传送带平滑连接.已知ma=mb=1kg,R=0.8m,传送带逆时针匀速运行的速率为v0=1m/s,B点到传送带水平面右端点C的距离为L=2m.mb静止于B点,ma从静止开始释放,滑块ma与mb相碰后立即结合在一起(mc)运动,当mc运动到C点时速度恰好为零.求mc从开始运动到与传送带的速度相同的过程中由于摩擦而产生的热量Q,(g=10m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

12.关于科学家的贡献,下列说法正确的是(  )
A.伽利略研究了天体的运动,并提出了行星运动的三定律
B.牛顿发现了万有引力定律,并通过扭秤实验测出了引力常量
C.奥斯特发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说
D.法拉第经过多年的实验探索终于发现了电磁感应现象

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

19.下列说法正确的有(  )
A.普朗克曾经大胆假设:振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍,这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子
B.α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转,这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一
C.由玻尔理论可知,氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要辐射一定频率的光子,同时电子的动能增大,电势能减小
D.在光电效应实验中,用同种频率的光照射不同的金属表面,从金属表面逸出的光电子的最大初动能EK越大,则这种金属的逸出功W0越大
E.在康普顿效应中,当入射光子与晶体中的电子碰撞时,把一部分动量转移给电子,因此,光子散射后波长变短

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

16.某中学的实验小组利用如图所示的装置研究光电效应规律,用理想电压表和理想电流表分别测量光电管的电压以及光电管的电流.当开关打开时,用光子能量为2.5eV的光照射光电管的阴极K,理想电流表有示数,闭合开关,移动滑动变阻器的触头,当电压表的示数小于0.60V时,理想电流表仍有示数,当理想电流表的示数刚好为零时,电压表的示数刚好为0.60V.则阴极K的逸出功为1.9eV,逸出的光电子的最大初动能为0.6eV.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

17.一个质量为m的木块静止在粗糙的水平面上,木块与水平面间的滑动摩擦力大小为2F0,某时刻开始受到如图所示的水平拉力的作用,下列说法正确的是(  )
A.0到t0时间内,木块的位移大小为 $\frac{{3{F_0}t_0^2}}{2m}$
B.t0时刻合力的功率为$\frac{{8F_0^2{t_0}}}{m}$
C.0到t0时间内,水平拉力做功为$\frac{2F_0^2t_0^2}{m}$
D.2t0时刻,木块的速度大小为$\frac{{{F_0}{t_0}}}{m}$

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