7.如圖所示,一質(zhì)量為m的木塊放在水平地面上,木塊上方栓接一根直立的輕彈簧,彈簧上端系一質(zhì)量也為m的小球,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)對(duì)小球施加豎直向上的恒力,當(dāng)彈簧剛好恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí),小球具有最大速度.已知重力加速度為g,則(  )
A.木塊對(duì)水平地面壓力為零時(shí),小球的加速度大小等于2g
B.木塊對(duì)水平地面壓力為零時(shí),小球的加速度大小等于g
C.當(dāng)小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),木塊已經(jīng)離開(kāi)地面
D.當(dāng)小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),木塊對(duì)地面的壓力恰好為零

分析 小球在拉力作用下開(kāi)始向上做加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)小球受到的合力為零時(shí)速度最大,據(jù)此求出拉力的大小,當(dāng)彈簧對(duì)木塊的拉力等于其重力時(shí)木塊對(duì)地面的壓力為零,求出此時(shí)小球的受力,然后應(yīng)用牛頓第二定律分析答題.

解答 解:A、小球靜止時(shí)設(shè)彈簧的壓縮量為x,由平衡條件得:mg=kx,當(dāng)木塊對(duì)地面壓力恰好為零時(shí),由平衡條件得:mg=kx′,則此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量與小球靜止時(shí)彈簧的壓縮量相等,即:x=x′,兩中情況下彈簧的彈力相等,為f=mg;小球在恒力作用下向上做加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)小球所受合力為零時(shí)小球的速度最大,由題可知,此時(shí)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng),彈簧無(wú)彈力,小球只受重力與恒力作用,由平衡條件可知,恒力:F=mg,當(dāng)木塊對(duì)水平地面壓力為零時(shí),對(duì)小球,由牛頓第二定律得:F-mg-f=ma,解得:a=-g,小球的加速度大小為g,故A錯(cuò)誤,B正確;
C、由于恒力F=mg,小球向上運(yùn)動(dòng)到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)恒力與重力做功之和為零,此時(shí)小球的動(dòng)能等于小球靜止時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能,EK=EP,當(dāng)木塊對(duì)水平地面壓力為零時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量與小球靜止時(shí)彈簧的壓縮量相等,兩中情況下彈簧的彈性勢(shì)能相等,從彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)到木塊對(duì)地面壓力為零過(guò)程,恒力與重力做功之和為零,在此過(guò)程,由動(dòng)能定理得:-EP=EK′-EK,解得:EK′=0,即木塊對(duì)地面壓力為零時(shí)小球的速度為零,小球達(dá)到最高點(diǎn),此時(shí)木塊與水平地面壓力恰好為零但沒(méi)有離開(kāi)地面,故C錯(cuò)誤,D正確;
故選:BD.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了變力問(wèn)題,考查了涉及彈簧的彈力問(wèn)題,彈簧的彈力是變力,分析清楚小球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是解題的前提與關(guān)鍵,分析清楚小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程后應(yīng)用平衡條件與動(dòng)能定理可以解題,本題難度較大,是一道難題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

10.如圖所示,在地面上以速度v0拋出質(zhì)量為m的物體,拋出后物體落到比地面低h的海平面上.若以地面為零勢(shì)能面且不計(jì)空氣阻力,則( 。
A.物體到海平面時(shí)的重力勢(shì)能為mgh
B.重力對(duì)物體做的功為mgh
C.物體在海平面上的動(dòng)能為$\frac{1}{2}$mv02+mgh
D.物體在海平面上的機(jī)械能為$\frac{1}{2}$mv02+mgh

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

11.火車(chē)由甲地從靜止開(kāi)始以加速度a勻加速運(yùn)行到乙地.又沿原方向以$\frac{a}{3}$的加速度勻減速運(yùn)行到丙地而停止.如甲、丙相距18km.車(chē)共運(yùn)行了20min.求甲、乙兩地間的距離及加速度a的值?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

15.如圖所示,豎直放置的氣缸內(nèi)壁光滑,橫截面積S=3×10-3m2,活塞的質(zhì)量為m=1.5kg,厚度不計(jì),在A、B兩處設(shè)有限制裝置,使活塞只能在A、B之間運(yùn)動(dòng),B到氣缸底部的距離為0.5m,A、B之間的距離為0.2m,外界大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa,開(kāi)始時(shí)活塞停在B處,缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為0.9p0,溫度為27℃,現(xiàn)緩慢加熱缸內(nèi)氣體,直至287℃,取g=10m/s2.求:
(1)活塞剛離開(kāi)B處時(shí)氣體的溫度;
(2)缸內(nèi)氣體的最后壓強(qiáng).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

2.某游樂(lè)場(chǎng)的游戲項(xiàng)目可簡(jiǎn)化為如圖所示模型,質(zhì)量為m=2kg的物塊用一根長(zhǎng)l=12.8m的輕繩懸掛于O點(diǎn),并拉至水平位置由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí)輕繩剛好被拉斷,并無(wú)機(jī)械能損失的滑上速度恒為v0=10m/s順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的水平傳送帶,已知傳送帶長(zhǎng)度L=24m、與物塊間的摩擦因素μ1=0.4.物塊運(yùn)動(dòng)至傳送帶右端后通過(guò)光滑平面滑上與平臺(tái)等高的靜止小車(chē)上,小車(chē)所在的水平面光滑,右側(cè)正對(duì)小車(chē)有一彈簧固定在豎直墻上,彈簧自由端與小車(chē)右端距離為x車(chē)(未知),當(dāng)小車(chē)剛與彈簧接觸時(shí),物塊恰好滑至車(chē)的最右端并與車(chē)同速v=2m/s.已知小車(chē)的質(zhì)量M=8kg,物塊與小車(chē)間的摩擦因素μ2=0.8,取g=10m/s2,求:
(1)輕繩能承受的最大拉力;
(2)小車(chē)剛與彈簧接觸的位移x車(chē)以及與因摩擦產(chǎn)生的熱量Q.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

12.如圖所示,一平行板電容器充電后與電源斷開(kāi),負(fù)極板接地,正極板與靜電計(jì)相連,若正極板保持不動(dòng),將負(fù)極板緩慢向左平移( 。
A.平行板電容器兩極板所帶電荷量會(huì)減少
B.平行板電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)減少
C.平行板電容器兩板的電壓會(huì)減少
D.靜電計(jì)指針偏角會(huì)增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

19.如圖所示,在固定的斜面上,A、B兩點(diǎn)分別以v1、v2的水平速度拋出兩個(gè)小球,不計(jì)空氣阻力,它們同時(shí)落在斜面的底端C點(diǎn),則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.兩小球應(yīng)同時(shí)拋出
B.一定有v1>v2
C.兩個(gè)小球落在C點(diǎn)時(shí)速度方向一定相同
D.兩個(gè)小球落在C點(diǎn)時(shí)速度大小一定相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)和火車(chē)站,如圖所示為一水平傳送帶裝置示意圖.繃緊的傳送帶AB始終保持恒定的速率運(yùn)行,將行李無(wú)初速度地放在A處.設(shè)行李與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,A、B間的距離為l.則( 。
A.行李在傳動(dòng)帶上始終做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
B.行李在傳送帶上始終受到向右的摩擦力
C.行李在傳送帶上可能有一段時(shí)間不受摩擦力
D.行李在傳送帶上的時(shí)間一定小于$\sqrt{\frac{2l}{μg}}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

17.光滑水平面上靜止著足夠長(zhǎng)、質(zhì)量為M的木板,質(zhì)量為m的滑塊以速度v0從左側(cè)沖上木板,一段時(shí)間后兩者速度相同,則在此過(guò)程中( 。
A.滑塊動(dòng)能減少量一定大于木板動(dòng)能增加量
B.滑塊和木板一定都做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
C.滑塊克服摩擦力做的功等于摩檫力對(duì)木板做的功
D.滑塊的加速度與木板的加速度一定大小相等

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