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如图所示,竖直光滑杆固定不动,弹簧下端固定,将滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0.1m处,滑块与弹簧不拴接,现由静止释放滑块,通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h,并作出其Ek-h图象,其中高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线,其余部分为曲线,以地面为零势能面,g取10m/s2,由图象可知(  )
A.轻弹簧原长为0.2m
B.小滑块的质量为0.1kg
C.弹簧最大弹性势能为0.5J
D.小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.4J

A、在Ek-h图象中,图线的斜率表示滑块所受的合外力,由于高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线,其余部分为曲线,说明滑块从0.2m上升到0.35m范围内所受作用力为恒力,所示从h=0.2m,滑块与弹簧分离,故A错误;
B、在从0.2m上升到0.35m范围内,图线的斜率绝对值为:k=mg=2N,所以:m=0.2kg,故B错误;
C、根据能的转化与守恒可知,当滑块上升至最大高度时,增加的重力势能即为弹簧最大弹性势能,
所以Epm=mg△h=0.2×10×(0.35-0.1)=0.5J,故C正确;
D、在滑块整个运动过程中,系统的动能、重力势能和弹性势能之间相互转化,因此动能最大时,滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小,根据能的转化和守恒可知,
EPmm=E-Ekm=Epm+mgh0-Ekm=0.5+0.2×10×0.1-0.32=0.38J,故D错误;
故选:AC
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

相隔一定距离的A,B两球质量相等,假定它们之间存在恒定的斥力作用.原来两球被按住,处在静止状态.现突然松开两球,同时给A球以速度v0,使之沿两球连线射向B球,B球初速为零.若两球间的距离从最小值(两球未接触)到刚恢复到原始值所经历的时间为t0.求B球在斥力作用下的加速度.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,一条轻质弹簧左端固定在水平桌面上,右端放一个可视为质点的小物块,小物块的质量为m=1.0 kg,当弹簧处于原长时,小物块静止于O点,现对小物块施加一个外力,使它缓慢移动,压缩弹簧(压缩量为x=0.1 m)至A点,在这一过程中,所用外力与压缩量的关系如图所示。然后释放小物块,让小物块沿桌面运动,已知O点至桌边B点的距离为L=2x。水平桌面的高为h=5.0 m,计算时,可用滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力。(g取10 m/s2)

求:(1)在压缩弹簧过程中,弹簧存贮的最大弹性势能;
(2)小物块到达桌边B点时速度的大小;
(3)小物块落地点与桌边B的水平距离。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

几位同学在网上查到在弹性限度内弹簧的弹性势能与弹簧的形变量x之间的关系为,于是他们设想,让弹簧的弹性势能全部释放出来推动物体沿不光滑的水平面运动,测量对应弹簧不同压缩量下物体滑行的距离,就可以定性地验证这一结论,他们设计了如下实验:将带有挡板的表面处处粗糙程度相同的木板固定在水平桌面上,将一根很轻的弹簧(约14cm),一端固定在挡板上,将一个做有标记的物块紧贴弹簧放置在弹簧原长处,并在木板侧面平行木板固定一长条硬纸板,将物块的标记位置记录在纸板上,记作O,并以O为坐标原点,以平行木板方向建立x轴,在x轴上O 点的左侧用刻度尺自O点向左每间隔1cm做出刻度线,记作x0=-1cm、-2cm。并将刻度尺固平行固定在木板侧面,并使其0雇刻线与O点重合,在进行实验时,使弹簧的压缩量以1cm递增,释放物块,并记录物块最终停止运动时标记所在的位置,用刻度尺测量出该位置距离O点的距离,记作x1,记录的数据如图所示;

次数n/次
1
  2
  3
  4
  5
  6
7
  8
  9
x0/cm
  -1
  -2
  -3  
  -4
 - 5
  -6
  -7
  -8
  -9
x1/cm
-0.90
-0.20
 0.60
 2.40
  5.00
 
12.60
17.58
21.00
 
据此请回答:
小题1: (1) 第1、2组数据中的x1为负,表示的物理意义为___________________________________。
小题2: (2) 分析第3、4、5、组数据,于是他们得出结论______________________________________。
小题3: (3) 漏掉的第6组数据中的x1值,请你帮他们填在表中相应位置。
小题4:(4) 第9组数据明显有偏差的原因最可能是__________________________________________。
小题5: (5) 若上述关系式成立,且弹簧的劲度系数已测出为k,则我们可以用表中的合适数据来求出物块与木板间的动磨擦因数μ,则还需要的一个测量工具是_________________,须测量的物理量为______________________(并用字母表示),则μ值的表达式为_____________________(用有关物理量的字母表示)。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(17分)如图1所示,质量为的足够长的小平板车静止在光滑水平面上,车的一端静止着质量为的物体A(可视为质点)。一个质量为的子弹以500m/s的水平速度迅速射穿A后,速度变为100m/s,最后物体A静止在车上。若物体A与小车间的动摩擦因数。(g=10m/s2

(1)平板车最后的速度是多大?
(2)全过程损失的机械能为多少?
(3)A在平板车上滑行的距离为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

一质量为2kg的物体沿倾角为30°的斜面从底端以初速度3m/s沿斜面向上滑去,滑至最高点后又返回,返回到底端时速度是1m/s,取重力加速度g=10m/s2,则物体上滑的最大高度为______m;物体与斜面间的摩擦因数μ为______,上升过程产生的内能为______J;返回低端瞬间的热功率为______W.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,物体P与竖直放置的轻质弹簧相连处于静止状态,现对P施一竖直向上的拉力F,使其向上运动至弹簧恢复原长的过程中(  )
A.力F对物体做的功等于物体动能的增量
B.力F对物体做的功等于物体动能和重力势能的增量之和
C.力F与弹簧力对物体做功之和等于物体动能和重力势能的增量之和
D.力F做的功等于整个系统机械能的增量

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

上海世博会举行了盛大的烟花晚会,如图所示,燃放礼花弹时,要先将礼花弹放入竖直的炮筒中,然后点燃发射部分,通过火药剧烈燃烧产生高压燃气,将礼花弹由筒底射向空中.若礼花弹在由筒底发至筒口的过程中,克服重力做功为W1,克服炮筒阻力及空气阻力做功为W2,高压燃气对礼花弹做功为W3,则礼花弹在筒中运动的过程中(设它的质量不变)(  )
A.动能变化量为W3-W2-W1
B.动能变化量为W1+W2+W3
C.机械能增加量为W3-W2-W1
D.机械能增加量为W3+W1

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

以一定的初速度竖直上抛一物体,物体运动一段时间后又落回原处,若物体在空中运动的过程中受到空气阻力大小不变,取抛出位置高度为零重力势能参考面,则(  )
A.物体上升过程中减小的机械能等于下落过程中增大的机械能
B.物体上升过程中克服合外力做的功大于下落过程中合外力做的功
C.物体上升过程中克服重力做功的平均功率小于下落过程中重力做功的平均功率
D.物体上升过程中动能等于重力势能的位置在上升阶段的中点之上

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