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【题目】如图所示,在倾角θ=37°的光滑斜面上质量均为m=5kgAB两物体用k=200N/m的轻弹簧相连,初始时AB两物体静止放在斜面底端的挡板上。现施加一个沿斜面向上的外力F作用在物体A上,使之能匀加速上升,经t=0.4s物体B刚要脱离挡板。已知sin37°=0.6g=10m/s2,则下列说法正确的是

A. 所施外力F随时间均匀增大

B. 物体A运动的加速度为3m/s2

C. 物体B脱离挡板时物体A的速度为2m/s

D. 0.4s内外力F所做的功为14.625J

【答案】D

【解析】

A项:弹簧处于压缩状态,后处于拉伸状态,弹簧处于压缩状态时,对A,由牛顿第二定律得:,得,随着的减小,F增大,

弹簧处于拉伸状态时,对A,根据牛顿第二定律得:,得,随着的增大,F增大,由数学知识知所加外力F随弹簧形变量均匀增大,由于A做匀加速运动,当弹簧处于压缩状态时,由是初始时弹簧的压缩量,可知,随时间t不是均匀增大,所以外力F随时间不是均匀增大,同理,当弹簧处于拉伸状态时,外力F随时间不是均匀增大,故A错误;

B项:开始时AB处于静止时,对A,解得B刚要离开挡板时,挡板对B的支持力为0,对B,解得:,所以从开始到B刚离开挡板时A移动的位移为:,由解得:,故B错误;

C项:物体B脱离挡板时物体A的速度为,故C错误;

D项:由于,所以初末位置时弹簧的弹性势能相等,对A,根据动能定理得,可得外力F所做的功为,故D正确。

故选:D

练习册系列答案
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【题目】以往我们认识的光电效应是单光子光电效应,即一个电子极短时间内能吸收到一个光子而从金属表面逸出。强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识,用强激光照射金属,由于其光子密度极大,一个电子在短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成多光子电效应,这已被实验证实。光电效应实验装置示意如图。用频率为v的普通光源照射阴极k,没有发生光电效应,换同样频率为v的强激光照射阴极k,则发生了光电效应;此时,若加上反向电压U,即将阴极k接电源正极,阳极A接电源负极,在kA之间就形成了使光电子减速的电场,逐渐增大U,光电流会逐渐减小;当光电流恰好减小到零时,所加反向电压U可能是下列的(其中W为逸出功,h为普朗克常量,e为电子电量)

A. U=- B. U=- C. U=2hv-W D. U=-

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【题目】如图所示,光滑地面上静置一质量为M的半圆形凹槽,凹槽半径为R,表面光滑。将一质量为m的小滑块(可视为质点),从凹槽边缘处由静止释放,当小滑块运动到凹槽的最低点时,对凹槽的压力为FN,FN的求解比较复杂,但是我们可以根据学过的物理知识和方法判断出可能正确的是(重力加速度为g)( )

A. B. C. D.

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【题目】如图所示,轻质弹簧左端固定,置于场强为E水平向左的匀强电场中,一质量为m,电荷量为+q的绝缘物块(可视为质点,从距弹簧右端L1处由静止释放,物块与水平面间动摩擦因数为μ,物块向左运动经A点(图中未画出)时速度最大为v,弹簧被压缩到最短时物体离释放点的距离为L2,重力加速度为g整个过程中弹簧始终在弹性限度内。则从物块释放到弹簧压缩至最短的过程中(  )

A. 物块与弹簧组成的系统机械能的增加量为

B. 物块电势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量与系统产生的内能之和

C. 物块的速度最大时,弹簧的弹性势能为

D. 若物块能弹回,则在向右运动的过程中速度最大的位置在A点左侧

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【题目】如图所示,在磁极和圆柱状铁芯间形成的两部分磁场区域的圆心角α均为π,磁感应强度B均沿半径方向。单匝矩形线圈abcd的宽ab=L,长bc=2L,线圈绕中轴以角速度ω匀速转动时对外电阻R供电。若线圈电阻为r,电流表内阻不计,则下列说法正确的是

A. 线圈转动时将产生正弦式交流电

B. 从图位置开始转过90°角时,电流方向将发生改变

C. 线圈转动过程中穿过线圈的磁通量的变化率不变

D. 电流表的示数为

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【题目】一辆机车的质量为m,额定功率为P,在保持额定功率不变的情况下,机车启动时的ν-t图象如图所示。已知t1时刻的速度为v1t2时刻的速度为v2,且t1时刻的加速度为t2时刻的加速度的2倍。若机车所受阻力大小恒定,则下列说法正确的是

A. 机车在t1~t2时间内的平均速率小于

B. 机车所受的恒定阻力为

C. 机车能达到的最大速度为

D. 若机车以加速度a匀加速启动,则匀加速运动的时间为

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【题目】2018129228分高分五号卫星在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭发射升空,卫星经过多次变轨后,在距地心为R的地球冋步轨道上凝望地球。该卫星首次搭载了大气痕量气体差分吸收光谱仪、主要温室气体探测仪、大气多角度偏振探测仪等,是实现高光谱分辨率对地观测的标志。高分五号卫星由半径为RA的圆轨道1经椭圆轨道2变轨到同步轨道3时的情况如图所示,已知高分五号卫星在轨道1上运行的周期为T1,已知地球半径R0<RA,引力常量为G,则下列说法正确的是

A. 地球的平均密度为

B. 在轨道3上稳定运行时,卫星每天可两次经过地表上同一点的正上方

C. 卫星在从A点经轨道2运动到B点的时间为

D. 卫星由圆轨道1调整到同步轨道3上,只需要加速一次即可

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【题目】为了验证碰撞中的动量和能量是否守恒,长郡中学髙三物理兴趣小组找来了一端倾斜另一端水平的光滑轨道,如图所示。在距离水平部分高为h处和水平部分安装了12两个光电门,然后找来两个直径均为d但质量分别为mAmB的小球AB进行实验。先将小球B静放在水平轨道上两光电门之间,让小球A从倾斜轨道上较高位置释放,光电门1记录了小球A碰撞前后通过的时间t1t1,光电门2记录了碰后小球B通过的时间t2。通过对实验结果的分析可知mA___________(大于”“小于等于”)mB,若满足关系式___________,则说明碰撞中能量守恒。如果两小球的位置互换,该实验___________(不能”)成功。

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(1)A球与B球发生第一次碰撞后B球的速度;

(2)A球开始运动到两球在电场中发生第二次碰撞前电场力对A球所做的功;

(3)要使AB两球只发生三次碰撞,所加电场的宽度d应满足的条件。

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