A. | 轻杆开始移动时,弹簧的压缩量为$\frac{f}{k}$ | |
B. | 小车速度为0时,弹簧的弹性势能为$\frac{1}{2}$mv02 | |
C. | 小车被弹回时速度等于$\sqrt{{v}_{0}^{2}-\frac{fl}{2m}}$ | |
D. | 为使装置安全工作,允许该小车撞击的最大速度等于$\sqrt{{v}_{0}^{2}+\frac{fl}{m}}$ |
分析 (1)当轻杆开始移动时,弹簧的弹力等于滑动摩擦力大小,根据平衡求出弹力的大小,从而结合胡克定律求出弹簧的压缩量.
(2)小车速度为0时,小车的动能转化为弹簧的弹性势能和内能;
(3)根据动能定理即可求出小车被弹回时速度;
(4)结合题目中轻杆沿槽向左移动不超过l,对轻杆移动$\frac{1}{2}$l和l的过程,分别对小车运用动能定理,抓住两次弹簧弹力做功相等,求出允许小车撞击的最大速度.
解答 解:A、轻杆开始移动时,弹簧的弹力为:F=kx
且F=f
解得:x=$\frac{f}{k}$.故A正确;
B、设轻杆移动前小车对弹簧所做的功为W,则小车从撞击到停止的过程中,由动能定理有:$-f•\frac{1}{2}l-W=0-\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$…①,
可知小车速度为0时,弹簧的弹性势能一定小于$\frac{1}{2}$mv02.故B错误;
C、小车被弹回,摩擦力做功:$-f•\frac{1}{2}l×2=fl$,由动能定理得:$-fl=\frac{1}{2}m{v}^{2}-\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$,所以小车被弹回时速度:$v=\sqrt{{v}_{0}^{2}-\frac{2fl}{m}}$.故C错误;
D、小车以vm撞击弹簧时有:$-f•l-W=0-\frac{1}{2}m{v}_{m}^{2}$…②
联立①②解得:vm=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+\frac{fl}{m}}$.故D正确
故选:AD
点评 本题考查了动能定理的基本运用,运用动能定理解题关键选择好研究的对象和研究的过程,分析过程中有哪些力做功,然后根据动能定理列式求解.
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 甲、乙两球一定带异种电荷 | |
B. | 0~t3内,甲球做加速度增大的加速直线运动 | |
C. | 0~t2时间内,两球间的电场力先增大后减小 | |
D. | t1时刻两球的电势能最小 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | α射线沿直线射向赤道 | B. | β射线向西偏转 | ||
C. | γ射线向东偏转 | D. | 质子向北偏转 |
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A. | 发现中子的核反应方程是${\;}_{4}^{9}$Be+${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{6}^{12}$C+${\;}_{0}^{1}$n | |
B. | 衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚形成的 | |
C. | 比结合能越大,原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定 | |
D. | 用某一频率的紫外线照射锌板表面能够发生光电效应,当增大这一频率紫外线的强度时,从锌板逸出的光电子的最大初动能也随之增大 | |
E. | 氢原子由较高能级跃迁到较低能级时,将释放一定频率的光子 |
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