14.如圖所示,勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在墻上,另一端與置于水平面上O點(diǎn)處的小物體接觸(未連接).物體質(zhì)量為m,彈簧水平且無形變.現(xiàn)用水平力F緩慢向左推動(dòng)物體,在彈性限度內(nèi)彈簧長度縮短了x0,運(yùn)動(dòng)到圖中B點(diǎn),此時(shí)物體靜止.撤去F后,物體開始向右運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)距離距B點(diǎn)為3x0,C點(diǎn)時(shí)物體向右運(yùn)動(dòng)過程中彈力和摩擦力大小相等的位置,物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g,則( 。
A.撤去F時(shí),彈簧的彈性勢能為3μmgx0
B.撤去F后,物體向右運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最大
C.水平力F做的功為4μmgx0
D.從B位置運(yùn)動(dòng)到C位置,彈簧彈性勢能的減少量等于物體動(dòng)能的增加量

分析 研究物體從B向右運(yùn)動(dòng)到最右端的過程,由能量守恒求撤去F時(shí)彈簧的彈性勢能.通過分析物體的受力情況,來確定其運(yùn)動(dòng)情況,就可知道物體向右運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最大.對(duì)往返的過程,運(yùn)用功能關(guān)系求水平力F做的功,再結(jié)合功能關(guān)系分析即可.

解答 解:A、撤去F后一直到物體停止運(yùn)動(dòng)的過程,根據(jù)能量守恒得:彈簧原來的彈性勢能 Ep=μmg•3x0=3μmgx0,故A正確;
B、撤去F后,物體水平方向上受到向右彈簧的彈力和向左的滑動(dòng)摩擦力,滑動(dòng)摩擦力不變,而彈簧的彈力隨著壓縮量的減小而減小,彈力先大于摩擦力,后小于摩擦力,物體先向右加速,后向右減速,當(dāng)彈力等于摩擦力時(shí),速度最大,即物體向右運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度最大,動(dòng)能最大,故B正確;
C、對(duì)物體從開始向左運(yùn)動(dòng)到向右運(yùn)動(dòng)到最遠(yuǎn)處的整個(gè)過程,由功能關(guān)系知,水平力F做的功 WF=μmg•(x0+3x0)=4μmgx0.故C正確;
D、從B→C物體做加速運(yùn)動(dòng),動(dòng)能增大,由能量守恒可知,彈簧彈性勢能的減少量等于物體動(dòng)能的增加量和產(chǎn)生的內(nèi)能之和,所以彈簧彈性勢能的減少量大于物體動(dòng)能的增加量,故D錯(cuò)誤.
故選:ABC

點(diǎn)評(píng) 本題分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況是解答的關(guān)鍵,要抓住加速度與合外力成正比,即可得到加速度是變化的.對(duì)于物體彈簧彈性勢能的減少量與物體動(dòng)能的增加量間的關(guān)系通常應(yīng)用動(dòng)能定理結(jié)合功能關(guān)系解決.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.如圖為實(shí)驗(yàn)室篩選帶帶電粒子的裝置示意圖:左端加速電極M、N間的電壓為U1,中間速度選擇器中存在相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場.勻強(qiáng)磁場的場強(qiáng)B1=1.0T,兩板電壓U2=1.0×102V,兩板間的距離D=2m.選擇器右端是一個(gè)半徑R=20cm的圓筒,可以圍繞豎直中心軸瞬時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),筒壁的一個(gè)水平圓周上均勻分布著8個(gè)小孔O1至O8,圓筒內(nèi)部有豎直向下的勻強(qiáng)磁場B2、一電荷量為q=1.60×10-19 C,質(zhì)量為m=3.2×10-25kg的帶電的粒子,從靜止開始經(jīng)過加速電場后勻速穿過速度選擇器.圓筒不轉(zhuǎn)時(shí),粒子恰好從小孔08射入,從小孔03射出,若粒子碰到圓筒就被圓筒吸收.求:
(1)加速器兩端的電壓U1的大;
(2)圓簡內(nèi)勻強(qiáng)磁場B2的大少并判斷粒子帶電還是負(fù)電;
(3)要使粒子從一個(gè)小孔射入圓筒后能從正對(duì)面的小孔射出(如從O1進(jìn)從O5出),則圓筒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.如圖所示,一個(gè)不帶電的導(dǎo)體球A放在帶負(fù)電的可以看做是點(diǎn)電荷的導(dǎo)體B附近,達(dá)到靜電平衡后,則有( 。
A.導(dǎo)體球A左端的電勢高于右端的電勢
B.導(dǎo)體球A左端的電勢低于右端的電勢
C.當(dāng)導(dǎo)體球A接地后,導(dǎo)體B的電勢將降低
D.當(dāng)導(dǎo)體球A接地后,導(dǎo)體B的電勢將升高

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.下列單位中屬于國際單位制中基本單位的是(  )
A.牛頓(N)B.秒(s)C.焦耳(J)D.瓦特(W)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.物理學(xué)的發(fā)展豐富了人類對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)知,推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和革命,促進(jìn)了物質(zhì)生產(chǎn)的繁榮與人類文明的進(jìn)步,下列表述中正確的是( 。
A.第谷通過對(duì)天體運(yùn)行長期觀察,記錄的研究,發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)三定律
B.卡文迪許通過扭稱實(shí)驗(yàn)的測量,比較準(zhǔn)確的得出了引力常量的數(shù)值
C.由于牛頓在萬有引力定律方面的杰出成就,所以被稱為“能稱出地球質(zhì)量的人”
D.相對(duì)論的創(chuàng)立表明經(jīng)典力學(xué)理論是錯(cuò)誤的

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

19.某同學(xué)在“用單擺測重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了如下的操作:
(1)用游標(biāo)上有10個(gè)小格的游標(biāo)卡尺測量擺球直徑如圖1所示,擺球直徑為2.06cm.把擺球用細(xì)線懸掛在鐵架臺(tái)上,測量擺線長,通過計(jì)算得到擺長L.
(2)讓擺球做簡諧振動(dòng),從擺球通過平衡位置開始計(jì)時(shí),數(shù)出之后擺球通過平衡位置的次數(shù)n,用停表記下所用的時(shí)間t,則單擺振動(dòng)周期T=$\frac{2t}{n}$.
(3)測量出多組周期T、擺長L數(shù)值后,畫出T2-L圖象如圖2,此圖線斜率k=$\frac{4{π}^{2}}{g}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.由距地面5米高處水平拋出一物體,初速度v0=10m/s,不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2,下列說法正確的是( 。
A.物體經(jīng)1s落地B.物體的水平射程為40m
C.物體落地時(shí)速度大小為10$\sqrt{2}$m/sD.物體落地時(shí)速度與地面垂直

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.把一個(gè)小球放在光滑的玻璃漏斗中,晃動(dòng)漏斗,可使小球沿漏斗壁在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).如圖所示,關(guān)于小球的受力情況,下列說法正確的是( 。
A.小球受到重力、漏斗壁的支持力2個(gè)力
B.小球受到重力、漏斗壁的支持力及向心力3個(gè)力
C.小球受到重力、漏斗壁的支持力、摩擦力及向心力4個(gè)力
D.小球受到的合力為零

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

4.某種放射性同位素的樣品經(jīng)過12天還剩下$\frac{1}{8}$沒有衰變,它的半衰期是4天.將該元素與其他物質(zhì)合成化合物,并升高溫度,則衰變速度會(huì)不變.(選填“不變”“減慢”或“增大”)

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同步練習(xí)冊答案