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4.如图所示,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上,上面放一质量为m的带正电小球,小球与弹簧不连接,施加外力F将小球向下压至某位置静止.现撤去F,小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中,(  )
A.小球与弹簧组成的系统机械能守恒B.小球的机械能守恒
C.小球与弹簧组成的系统机械能增加D.小球的机械能增加

分析 图中电场力对小球做正功,小球与弹簧组成的系统机械能增加.弹簧的弹力和电场力都对小球做正功,可知小球的机械能增加.根据功能关系分析.

解答 解:AC、撤去F,小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中,电场力对小球做正功,根据功能原理可知,小球与弹簧组成的系统机械能增加.故A错误,C正确.
BD、在小球上升的过程中,弹簧的弹力和电场力都对小球做正功,由功能原理可知小球的机械能增加.故B错误,D正确.
故选:CD

点评 本题考查对功能关系的理解,并用来分析问题.要掌握常见的几对功与能关系:重力做功与重力势能变化有关,电场力做功与电势能的变化有关,重力和弹簧弹力以外的力做功,等于系统机械能的变化量.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

4.如图所示为一物体作匀变速直线运动的速度图线.据图作出的下列判断正确的是(  )
A.物体的初速度为0m/sB.物体的加速度大小为2.0m/s2
C.2s末物体位于出发点D.该物体0-4s内的平均速度大小为零

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

5.如图,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向.图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的,不计空气阻力,则(  )
A.b和c的飞行时间相同B.b的初速度比c的大
C.a的水平速度比b的小D.a的飞行时间比b的长

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

2.如图所示,一重物悬挂在绳上,AO绳与水平方向上的夹角为37°,BO绳水平,现将B点向上移,AO,BO绳中张力如何变化?

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

9.在点电荷Q的电场中,有一点P,与点电荷Q的距离为r;现在P点放一电量为q的试探电荷,其受到的电场力为F,则P点的电场强度为(  )
A.$\frac{F}{Q}$B.$\frac{F}{q}$C.k$\frac{Q}{{r}^{2}}$D.k$\frac{q}{{r}^{2}}$

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

9.小诗同学做探究“合力做功与物体速度变化关系”的实验装置如图甲所示,小车在橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行.先平衡摩擦力,再用1条橡皮筋对小车做的功记为W,当用2条、3条…实验时,每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致.实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.

(1)在实验准备过程中,小诗整理了一些实验器材如图乙所示,还缺少交流电源和刻度尺.
(2)配齐了实验器材后,小诗同学用一条橡皮筋做实验,打出了如图丙所示的一条纸带,请写出小诗在实验中可能出现的不当操作平衡摩擦力不足;实验时把橡皮筋缠在立柱上等(写出一种即可).
(3)在修正了这些错误之后,小诗对打出的纸带进行测量和计算,得到了橡皮筋做功W和最大速度值Vm,记录在下表中;根据实处理数据时,为了使图象能直观反映实验结论,若把W作为纵坐标,应把vm2作为横坐标.
橡皮筋做功WW2W3W4W5W
最大速度值Vm(m/s)0.911.191.591.791.99
Vm2(m2/s20.831.422.533.203.96
(4)小诗同学做完实验后,对该实验做了一些评价,你认为下列观点合理的是D
A.本实验研究的过程是小车在倾斜的木板上运动的全过程
B.该实验没有测量出橡皮筋做功的数值,所以结论还有待完善
C.若平衡摩擦过度,也可以根据后面匀加速的一段求得小车的末速度代表Vm
D.该实验只是探究了变力做功与速度变化的关系,还应该对恒力做功也做个探究,才能得到更为全面的结论.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

16.如图甲所示为两平行金属板,板间电势差变化如乙图所示.一带电小球位于两板之间,已知小球在0~t时间内处于静止状态,在3t时刻小球恰好经过静止时的位置,整个过程带电小球没有与金属板相碰.则乙图中Ux的值为(  )
A.3U0B.4U0C.5U0D.6U0

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

13.某同学通过实验探究动能定理,装置如图所示.
在一倾斜的气势导轨固定在水平面上,已测得导轨总长为L,斜面高h,气势导轨A、B两点各有一个光电门,一带条形遮光片的滑块,已知其质量为M,用一根细绳跨过光滑定滑轮,将滑块与质量为m的钩码相连;现测得遮光条的宽度为d,A点到B点的距离为s,可以认为遮光片通过光电门的平均速度看作通过该位置的瞬时速度,待钩码静止时,将滑块由静止从斜面顶端释放,滑块通过光电门A的时间为t1,通过光电门B的时间为t2.用g表示重力加速度.
(1)则在滑块下滑过程中,滑块在A点的动能为EK1=$\frac{1}{2}M(\frac{d}{{t}_{1}^{\;}})_{\;}^{2}$,在B点的动能为EK2=$\frac{1}{2}M(\frac{d}{{t}_{2}^{\;}})_{\;}^{2}$.(用题中字母表示)
(2)当实验中满足条件M>>m时,可以认为滑块受的合理为$mg+Mg\frac{h}{L}$,则滑块从A运动到B的过程中,合力对滑块做的功为W=$(m+M\frac{h}{L})gs$.(用题中字母表示)
(3)如果试验中$(m+M\frac{h}{L})gs$=$\frac{1}{2}M(\frac{d}{{t}_{2}^{\;}})_{\;}^{2}-\frac{1}{2}M(\frac{d}{{t}_{1}^{\;}})_{\;}^{2}$,则验证了动能定理.(用题中字母表示)

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

14.如图1所示是某同学做“探究功与速度变化的关系”的实验装置图,图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行的情形.这时,橡皮筋对小车做的功记为W.当把2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时,每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放.小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打点的纸带测出.
(1)实验中,小车会受到摩擦阻力的作用,可以在不加橡皮筋时,使木板适当倾斜来平衡摩擦阻力.下面操作正确的是D.
A.放开小车,能够自由下滑即可
B.放开小车,能够匀速下滑即可
C.放开拖着纸带的小车,能够自由下滑即可
D.放开拖着纸带的小车,轻推一下能够匀速下滑即可
(2)关于本实验的操作,下列叙述正确的是CD.
A.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
B.每次实验中,橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
C.实验时,应使小车靠近打点计时器并由静止释放
D.先接通打点计时器电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出
(3)在正确操作的情况下,打在纸带上的点并不都是均匀的.如图2为第三次实验中通过打点计时器获得的纸带,其中每两个计数点间还有一个点未标出.已知打点计时器使用的交流电周期为0.02s.为了测量小车获得的速度,应选图2中的CD段(填AB或CD)来计算小车的速度v0

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