18.如圖所示,一小球套在傾角為37°的固定直桿上,輕彈簧一端與小球相連,另一端固定于水平地面上O點(diǎn).小球由A點(diǎn)靜止釋放,它沿桿下滑到達(dá)最低點(diǎn)C時速度恰為0.A、C相距0.8m,B是A、C連線的中點(diǎn),小球質(zhì)量為lkg,彈簧原長為0.5m,勁度系數(shù)為40N/m,sin37°=0.6,g取l0m/s2.則小球從A到C過程中,下列說法正確的是( 。
A.小球經(jīng)過B點(diǎn)時的速度最大
B.小球在B點(diǎn)時的加速度為6m/s2
C.彈簧彈力對小球先做正功后做負(fù)功
D.小球從A到B過程和從B到C過程摩擦力做功相等

分析 分析小球的受力情況,研究其運(yùn)動情況,判斷速度最大的位置.由牛頓第二定律求小球在B點(diǎn)時的加速度.根據(jù)彈簧彈力與速度的夾角分析彈力做功正負(fù).根據(jù)對稱性分析小球從A到B過程和從B到C過程摩擦力做功關(guān)系.

解答 解:A、A、C相距0.8m,則B、C相距0.4m,CO長度為 L=$\frac{0.4}{cos37°}$=0.5m,即CO間距等于彈簧原長.當(dāng)小球經(jīng)過B點(diǎn)時,彈簧與桿垂直時,彈力方向與桿垂直,合外力方向等于重力沿桿向下的分力,小球繼續(xù)加速,此時小球的速度沒有達(dá)到最大值.故A錯誤;
B、小球經(jīng)過B點(diǎn)時,彈簧的壓縮量為 x=L0-LBO=0.5m-0.3m=0.2m.根據(jù)牛頓第二定律得 mgsin37°-μkx=ma,解得 a<6m/s2.故B錯誤.
C、彈簧一直處于壓縮狀態(tài),所以彈簧彈力對小球先做負(fù)功后做正功,故C錯誤.
D、根據(jù)過程的對稱性可知,小球從A到B過程和從B到C過程摩擦力做功相等,故D正確.
故選:D

點(diǎn)評 本題要求掌握牛頓第二定律,能正確分析小球的受力情況和運(yùn)動情況,要知道小球的合力時速度才最大.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.a(chǎn)、b兩物體從同一位置沿同一直線運(yùn)動,它們的速度圖象如圖所示,下列說法正確的是( 。
A.t=30s時,a、b兩物體相距最遠(yuǎn)
B.t=55s之前,a、b之間的距離不斷增加
C.t=55s時,a、b兩物體相遇
D.t=55s之后,物體b在a的前方,且兩者距離越來越遠(yuǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.如圖所示,足夠長且電阻不計的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置,間距為L=0.5m,一勻強(qiáng)磁場B=0.2T垂直穿過導(dǎo)軌平面,導(dǎo)軌的上端M與P間連接阻值為R=0.40Ω的電阻,質(zhì)量為m=0.01kg、電阻不計的金屬棒ab垂直緊貼在導(dǎo)軌上.現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑,經(jīng)過一段時間金屬棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),這段時間內(nèi)通過R的電量0.4C,則在這一過程中(g=10m/s2)(  )
A.這段時間內(nèi)下降的高度1.6mB.重力的最大功率為0.2W
C.下落過程的平均速度大于2m/sD.電阻產(chǎn)生的焦耳熱為0.08J

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.如圖甲所示,水平放置的平行金屬導(dǎo)軌連接一個平行板電容器C和電阻R,導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上且接觸良好,整個裝置放于垂直導(dǎo)軌平面的磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化情況如圖乙所示(圖示磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)檎,MN始終保持靜止,則0~t2時間( 。
A.MN所受安培力的大小始終沒變B.電容器C的a板先帶正電后帶負(fù)電
C.電容器C的電荷量大小始終沒變D.MN所受安培力的方向先向右后向左

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.一個質(zhì)量為m的小球從空中某點(diǎn)A靜止釋放,在t秒末給小球施加一個豎直向上的恒力F作用,再經(jīng)過t秒小球又回到A點(diǎn),整個過程中不計空氣阻力且小球未落地.求:
(1)恒力F所做的功;
(2)重力瞬時功率的最大值.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.核能作為一種新能源在現(xiàn)代社會中已不可缺少,我國在完善核電安全基礎(chǔ)上將加大核電站建設(shè),核泄漏中的钚(Pu)是一種具有放射性的超鈾元素,它可破壞細(xì)胞基因,提高罹患癌癥的風(fēng)險.已知钚的一種同位素$\underset{239}{94}$Pu的半衰期為24100年,其衰變方程為$\underset{239}{94}$Pu→X+${\;}_{2}^{4}$He+γ,下列有關(guān)說法正確的是( 。
A.衰變發(fā)出的γ放射線是波長很短的光子,穿透力很強(qiáng)
B.X原子核中含有92個中子
C.8個$\underset{239}{94}$Pu經(jīng)過24100年后一定還剩余4個
D.由于衰變時釋放巨大能量,根據(jù)△E=△mc2,衰變過程總質(zhì)量減小

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

10.用單擺測重力加速度的實(shí)驗(yàn)中,為使周期的測量盡可能準(zhǔn)確,開始計時的位置應(yīng)在單擺擺動到最低點(diǎn)(選填“最高點(diǎn)”或“最低點(diǎn)”).如果測量出擺球完成N次全振動的時間為t,則計算單擺周期的表達(dá)式T=$\frac{t}{N}$,這是應(yīng)用了放大法(選填“比較法”、“放大法”、“替代法”、“轉(zhuǎn)換法”)來減少測量的誤差.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖所示,物體沿光滑斜面下滑的過程,它受到的力有( 。
A.重力、下滑力B.重力、支持力
C.重力、支持力和摩擦力D.重力、下滑力和支持力

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.下列說法正確的是( 。
A.平均速度、總電阻、交變電流的有效值,概念的建立都體現(xiàn)了等效替代的思想
B.卡文迪許利用扭秤裝置比較準(zhǔn)確地測出了引力常量,從而提出了萬有引力定律
C.庫侖提出了用電場線來形象地描述電場
D.丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),并總結(jié)出了右手螺旋定則

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同步練習(xí)冊答案