A. | 放上物体B的瞬间,B对A的压力为20N | |
B. | AB组成系统向下运动的最大速度为$\frac{\sqrt{2}}{2}$m/s | |
C. | 弹簧的最大形变量为0.3m | |
D. | AB组成的系统向下运动到最低点的过程中,系统的重力势能和弹性势能之和先减小后增大 |
分析 放上B的瞬间,先对整体研究,根据牛顿第二定律求出加速度,再隔离B分析,根据牛顿第二定律求出A对B的支持力的大小.AB组成系统向下运动的过程中,合力等于零时速度最大,由胡克定律求出整体向下运动的位移,再由系统的机械能守恒求最大速度.由对称性求弹簧的最大形变量.结合系统的机械能守恒分析.
解答 解:A、原来弹簧的弹力等于A的重力,即F=mAg.放上B的瞬间,弹簧的弹力不变,对整体分析,根据牛顿第二定律得,a=$\frac{({m}_{A}+{m}_{B})g-F}{{m}_{A}+{m}_{B}}$=$\frac{{m}_{B}g}{{m}_{A}+{m}_{B}}$=$\frac{1}{2}$g.
隔离对B分析,有 mBg-N=mBa,则N=mB(g-$\frac{g}{2}$)=2×(10-5)N=10N.由牛顿第三定律知,B对A的压力为10N.故A错误.
B、原来A放在弹簧上时弹簧的压缩量为 x1=$\frac{{m}_{A}g}{k}$=$\frac{20}{200}$=0.1m.AB组成系统向下运动的过程中,合力等于零时速度最大,设此时弹簧的压缩量为x2.则有
(mA+mB)g=kx2,解得 x2=0.2m
设最大速度为v.根据系统的机械能守恒得 (mA+mB)g(x2-x1)+$\frac{1}{2}$$k{x}_{1}^{2}$=$\frac{1}{2}({m}_{A}+{m}_{B}){v}^{2}$+$\frac{1}{2}k{x}_{2}^{2}$,解得 v=$\frac{\sqrt{2}}{2}$m/s.故B正确.
C、设弹簧的最大形变量为x3.根据对称性可得:x2-x1=x3-x2.解得x3=0.3m,故C正确.
D、AB组成的系统向下运动到最低点的过程中,AB先做加速后做减速运动,动能先增大后减小,根据系统的机械能守恒知:系统的重力势能、弹性势能、动能之和保持不变,所以系统的重力势能和弹性势能之和先减小后增大.故D正确.
故选:BCD
点评 解决本题的关键能够正确地分析物体的受力情况,判断能量的转化情况,运用牛顿第二定律时,要掌握整体法和隔离法的运用.要知道系统的合力等于零时速度最大.
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 虚线波的传播速度大于实线波的传播速度 | |
B. | 在相遇区域不会发生干涉现象 | |
C. | 平衡位置为x=6m处的质点此刻速度为零 | |
D. | 实线波的周期为0.5s | |
E. | 如果没有实线波,平衡位置为x=6m处的质点经过3s通过的路程为0.8m |
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 甲、乙两船到达对岸的时间相等 | B. | 两船可能在未到达对岸前相遇 | ||
C. | 甲船一定在A点左侧靠岸 | D. | 甲船也在A点靠岸 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 木块获得速度变大 | B. | 子弹穿过木块后速度变小 | ||
C. | 子弹射穿木块的时间变长 | D. | 木块加速位移变小 |
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 当水平拉力F=20N 时,木块受到的摩擦力为20N | |
B. | 当木块以2 m/s的速度做匀速直线运动时,木块受到的摩擦力小于8N | |
C. | 以1m/s的速度做匀速直线运动时,木块受到的摩擦力为8N | |
D. | 将水平拉力F撤去,木块速度越来越小,是因为木块受到的摩擦力越来越大 |
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