14.如圖所示,是一兒童游戲機的工作示意圖.光滑游戲面板與水平面成一夾角θ,半徑為R的四分之一圓弧軌道BC與AB管道相切于B點,C點為圓弧軌道最高點,輕彈簧下端固定在AB管道的底端,上端系一輕繩,繩通過彈簧內(nèi)部連一手柄P.將球投入AB管內(nèi),緩慢下拉手柄使彈簧被壓縮,釋放手柄,彈珠被彈出,與游戲面板內(nèi)的障礙物發(fā)生一系列碰撞后落入彈槽里,根據(jù)入槽情況可以獲得不同的獎勵.假設(shè)所有軌道均光滑,忽略空氣阻力,彈珠視為質(zhì)點.某次緩慢下拉手柄,使彈珠距B點為L,釋放手柄,彈珠被彈出,到達C點速度為v,下列說法正確的是(  )
A.彈珠從釋放手柄開始到觸碰障礙物之前的過程中機械能不守恒
B.調(diào)整手柄的位置,可以使彈珠從C點離開后做勻變速直線運動,直到碰到障礙物
C.彈珠脫離彈簧的瞬間,其動能和重力勢能之和達到最大
D.此過程中,彈簧的最大彈性勢能為mg(L+R)sinθ+$\frac{1}{2}$mv2

分析 機械能守恒的條件是只有重力做功.根據(jù)彈珠的受力情況來分析其運動情況.根據(jù)彈珠和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒,分析動能和重力勢能之和何時最大.并根據(jù)機械能守恒求彈簧的最大彈性勢能.

解答 解:A、彈珠從釋放手柄的過程,彈簧對彈珠做正功,其機械能增加,故A正確.
B、彈珠從C點離開后初速度水平向左,合力等于重力沿斜面向下的分力,兩者垂直,所以彈珠做勻變速曲線運動,直到碰到障礙物.故B錯誤.
C、彈珠從釋放手柄的過程,彈簧的彈力對彈珠做正功,彈珠的動能和重力勢能之和不斷增大,根據(jù)彈珠和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒,知彈珠脫離彈簧的瞬間,彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為彈珠的動能和重力勢能,所以此瞬間動能和重力勢能之和達到最大,故C正確.
D、根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒得,彈簧的最大彈性勢能等于彈珠在C點的機械能,為mg(L+R)sinθ+$\frac{1}{2}$mv2.故D正確.
故選:ACD

點評 解決本題的關(guān)鍵要知道彈珠的機械能不守恒,彈珠和彈簧組成的系統(tǒng)機械能才守恒,對系統(tǒng)運用機械能守恒分析這類問題.

練習(xí)冊系列答案
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9.某物理學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)過程中,用伏安法研究某電子元件R1(6V,2.5W)的伏安特性曲線,要求多次測量盡可能減小實驗誤差,備有下列器材:

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C.電流表A(0-0.6А,內(nèi)阻未知)D.滑動變阻器R(0-20Ω,5A)
E.滑動變阻器R,(0-200Ω,1A)F.定值電阻R0(阻值1990Ω)
G.開關(guān)與導(dǎo)線若干
(1)根據(jù)題目提供的實驗器材,請你設(shè)計出測量電子元件R1伏安特性曲線的電路原理圖(R1可用“”表示).(畫在方框內(nèi))
(2)在實驗中,為了操作方便且能夠準確地進行測量,滑動變阻器應(yīng)選用D.(填寫器材序號)
(3)將上述電子元件R1 和另一電子元件R2接入如圖所示的電路甲中,它們的伏安特性曲線分別如圖乙中oa、ob所示.電源的電動勢E=10.0V,內(nèi)阻忽略不計.調(diào)節(jié)滑動變阻器R3,使電子元件R1和R2消耗的電功率恰好相等,則此時電子元件R1的阻值為10Ω,R3接入電路的阻值為20Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

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19.下列說法正確的是(  )
A.磁場是客觀存在的物質(zhì)
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