【題目】如圖所示,豎直放置的彈簧下端固定在水平地面上,上端與一質(zhì)量為m的物體A拴接,物體A的上端疊放一質(zhì)量為2m的物體B,現(xiàn)用F1=3mg的豎直向下的外力作用在物體B上,使A,B處于靜止?fàn)顟B(tài),此時彈簧從原長壓縮了4cm,撤去F1 , A,B向上運動,剛好一起運動到彈簧原長位置,現(xiàn)用質(zhì)量為m的物體C替代物體B,用F2=4mg豎直向下的外力作用在C上,讓A,C仍處于靜止?fàn)顟B(tài),撤去F2 , AC向上運動,C上升的最大位移為H,則( )
A.H=3cm
B.H=4cm
C.H=6cm
D.H=8cm
【答案】C
【解析】解:物體A的上端疊放一質(zhì)量為2m的物體B,用F1=3mg的豎直向下的外力作用在物體B上時,彈簧的彈力等于物體的重力與F1的和,即:
F初=mg+2mg+F1=6mg…①
用質(zhì)量為m的物體C替代物體B,用F2=4mg豎直向下的外力作用在C上時:
F末=mg+mg+F2=6mg…②
可知兩次彈簧的彈力大小是相等的,所以兩次彈簧的形變量是相等的,則兩次彈簧壓縮的彈性勢能也是相等的,設(shè)彈簧的最大彈性勢能為EP;
撤去F1,A、B向上運動的過程中機械能守恒,到達(dá)最高點時,彈簧的彈性勢能恰好轉(zhuǎn)化為A與B的重力勢能,所以:
EP=(mg+2mg)△x…③
撤去F2,AC向上運動的過程中彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為A與C的重力勢能和動能,則:
…④
A與C到達(dá)彈簧的原長時,C與A分離,C與A分離后C向上運動的過程中機械能仍然守恒,則:
…⑤
C上升的總高度:H=△x+h…⑥
聯(lián)立得:H=6cm
故C正確,ABD錯誤.
故選:C
【考點精析】本題主要考查了彈性勢能和功能關(guān)系的相關(guān)知識點,需要掌握彈性勢能是物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量;當(dāng)只有重力(或彈簧彈力)做功時,物體的機械能守恒;重力對物體做的功等于物體重力勢能的減少:W G =E p1 -E p2;合外力對物體所做的功等于物體動能的變化:W 合 =E k2 -E k1 (動能定理);除了重力(或彈簧彈力)之外的力對物體所做的功等于物體機械能的變化:W F =E 2 -E 1才能正確解答此題.
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一卡車以10m/s的速度在平直公路上勻速行駛,因為路口出現(xiàn)紅燈,司機從較遠(yuǎn)的地方開始剎車,使卡車勻減速前進,當(dāng)車減速到2m/s時,交通燈轉(zhuǎn)為綠燈,司機當(dāng)即停止剎車,并且只用了減速過程的一半時間就加速到原來的速度,從剎車開始到恢復(fù)原速過程共用了12s,求:
(1)減速時間和加速時間分別是多少?
(2)減速與加速過程中的加速度大小分別是多少?
(3)開始剎車后2s末及10s末的瞬時速度大小.
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【題目】公路上勻速行駛的貨車受一擾動,車上貨物隨車廂底板上下振動但不脫離底板.一段時間內(nèi)貨物在豎直方向的振動可視為簡諧運動,周期為T.取豎直向上為正方向,以某時刻作為計時起點,即t=0,其振動圖象如圖所示,則( )
A.t= T時,貨物對車廂底板的壓力最大
B.t= T時,貨物對車廂底板的壓力最小
C.t= T時,貨物對車廂底板的壓力最大
D.t= T時,貨物對車廂底板的壓力最小
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【題目】如圖所示,豎直懸掛的輕彈簧下端系著A、B兩物體,mA=0.1kg,mB=0.5kg,系統(tǒng)靜止時彈簧伸長15cm,若剪斷A、B間的細(xì)繩,A做簡諧振動,求:
(1)其最大加速度是多少?
(2)其振幅是多少?
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【題目】一直角輕桿兩邊等長.兩端分別固定質(zhì)量為m1的小球A和質(zhì)量為m2的小球B,質(zhì)量關(guān)系為 ,輕桿能繞水平轉(zhuǎn)軸O在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動,現(xiàn)使OB水平,如圖所示,兩小球從靜止開始運動,經(jīng)過一段時間輕桿轉(zhuǎn)過θ角.不計轉(zhuǎn)軸摩擦和空氣阻力,兩小球可視為質(zhì)點,下列說法正確的是( )
A.θ角最大可達(dá)到150°
B.當(dāng)θ=90°時,兩小球速度最大
C.當(dāng)θ=30°時,兩小球速度最大
D.當(dāng)θ=60°時,兩小球速度最大
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【題目】如圖所示,在傾角α=37°的斜面上,有一質(zhì)量為5kg的物體沿斜面滑下,物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,求物體下滑2s的時間內(nèi),物體所受各力的沖量和合外力的沖量.(g取10m/s2 , sin37°=0.6,cos37°=0.8)
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【題目】豎直升降的電梯內(nèi)的天花板上懸掛著一根彈簧秤,如圖所示,彈簧秤的秤鉤上懸掛一個質(zhì)量m=4kg的物體,試分析下列情況下電梯各種具體的運動情況(g取10m/s2):
(1)當(dāng)彈簧秤的示數(shù)T1=40N,且保持不變;
(2)當(dāng)彈簧秤的示數(shù)T2=32N,且保持不變;
(3)當(dāng)彈簧秤的示數(shù)T3=44N,且保持不變。
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【題目】如圖1所示,面積為0.2m2的100匝線圈處在勻強磁場中,磁場方向垂直于線圈平面.已知磁感應(yīng)強度隨時間變化的規(guī)律如圖2,定值電阻R1=6Ω,線圈電阻R2=4Ω,求:
(1)回路中的感應(yīng)電動勢大小
(2)流過R1的電流的大小和方向.
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