11.如圖所示,在一直立的光滑管內(nèi)放置一輕質(zhì)彈簧,上端O點與管口A的距離為2x0,一質(zhì)量為m的小球從管口由靜止下落,將彈簧壓縮至最低點B,壓縮量為x0,不計空氣阻力,則( 。
A.當(dāng)小球與彈簧接觸后開始做減速運動
B.小球和彈簧組成的系統(tǒng)在運動過程中機械能守恒
C.彈簧的勁度系數(shù)為$\frac{mg}{{x}_{0}}$
D.彈簧的最大彈性勢能為3mgx0

分析 根據(jù)小球的受力,得出加速度的方向,從而判斷小球接觸彈簧后的運動規(guī)律.抓住系統(tǒng)機械能守恒,求出彈簧的最大彈性勢能.根據(jù)胡克定律求解勁度系數(shù).

解答 解:A、當(dāng)小球與彈簧接觸后,開始重力大于彈力,加速度方向向下,向下做加速運動,然后彈力大于重力,加速度方向向上,向下做減速運動,故A錯誤.
B、小球和彈簧組成的系統(tǒng),只有重力和彈簧彈力做功,系統(tǒng)機械能守恒,故B正確.
C、設(shè)彈簧的彈力與重力大小相等時,彈簧壓縮量為x,則有mg=kx,k=$\frac{mg}{x}$.而彈簧的彈力與重力平衡的位置在B點的上方,則x<x0,則k>$\frac{mg}{{x}_{0}}$,故C錯誤.
D、當(dāng)小球運動到最低點B時,彈性勢能最大,根據(jù)機械能守恒定律得,彈簧的最大彈性勢能為3mgx0.故D正確.
故選:BD.

點評 本題既要根據(jù)受力情況判斷小球的運動情況,又要運用機械能守恒分析小球的速度和彈性勢能,綜合性較強.

練習(xí)冊系列答案
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3.以下表述符合物理學(xué)史實的是(  )
A.牛頓通過理想斜面實驗發(fā)現(xiàn)了物體的運動不需要力來維持
B.伽利略利用實驗和推理相結(jié)合的方法,得出了力不是維持物體運動的原因
C.伽利略通過觀察發(fā)現(xiàn)了行星運動的規(guī)律
D.牛頓利用扭秤實驗,首先測出引力常量,為人類實現(xiàn)飛天夢想奠定了基礎(chǔ)

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2.如圖所示是甲、乙兩物體從同一地點開始運動的s-t圖線,甲、乙兩物體均做勻速直線運動它們運動的方向相同,運動較快的是甲,5s末它們相距10m.

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19.如圖所示,傾角為θ=30°、足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L1=0.4m,B1=5T的勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面向上.一質(zhì)量m=1.6kg的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上,且始終與導(dǎo)軌接觸良好,其電阻r=1Ω.金屬導(dǎo)軌上端連接右側(cè)電路,R1=1Ω,R2=1.5Ω.R2兩端通過細(xì)導(dǎo)線連接質(zhì)量M=0.6kg的正方形金屬框cdef,每根細(xì)導(dǎo)線能承受的最大拉力Fm=3.6N,正方形邊長L2=0.2m,每條邊電阻r0=1Ω,金屬框處在一方向垂直紙面向里、B2=3T的勻強磁場中.現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放,不計其他電阻及滑輪摩擦,取g=10m/s2.求:
(1)電鍵S斷開時棒ab下滑過程中的最大速度vm
(2)電鍵S閉合,細(xì)導(dǎo)線剛好被拉斷時棒ab的速度v;
(3)若電鍵S閉合后,從棒ab釋放到細(xì)導(dǎo)線被拉斷的過程中棒ab上產(chǎn)生的電熱Q=2J,此過程中棒ab下滑的高度h.

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6.2010年諾貝爾物理學(xué)獎授予英國曼徹斯特大學(xué)科學(xué)家安德烈•海姆和康斯坦丁•諾沃肖洛夫,以表彰他們對石墨烯的研究.他們最初是用透明膠帶從石墨晶體上“粘”出一片石墨烯的.
我們平常所用的鉛筆芯中就含有石墨,能導(dǎo)電.某同學(xué)設(shè)計了探究鉛筆芯伏安特性曲線的實驗,得到如下數(shù)據(jù)(I和U分別表示通過鉛筆芯的電流和其兩端的電壓):
U/V0.000.400.801.201.602.00
I/A0.000.100.180.280.380.48
實驗室提供如下器材:
A.電流表A1(量程0.6A,內(nèi)阻約為1.0Ω)
B.電流表A2(量程3A,內(nèi)阻約為0.1Ω)
C.電壓表V1(量程3V,內(nèi)阻3kΩ)
D.電壓表V2(量程15V,內(nèi)阻15kΩ)
E.滑動變阻器R1(阻值0~10Ω,額定電流2A)
F.滑動變阻器R2(阻值0~2kΩ,額定電流0.5A)
(1)除長約14cm的中華繪圖2B鉛筆芯、穩(wěn)壓直流電源E(6V)、開關(guān)和帶夾子的導(dǎo)線若干外,還需選用的其它器材有ACE(填選項前字母);
(2)在如圖1所示虛線方框中畫出實驗電路圖;
(3)根據(jù)表格中數(shù)據(jù)在圖2中畫出鉛筆芯的I-U圖線.

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16.我國發(fā)射的繞月衛(wèi)星“嫦娥1號”軌道是圓形的,且貼近月球表面.已知地球質(zhì)量為月球質(zhì)量的m倍,地球半徑為月球半徑的n倍,地球上的第一宇宙速度約為v1,則該探月衛(wèi)星繞月球運行的速率約為(  )
A.$\sqrt{\frac{n}{m}}{v}_{1}$B.$\sqrt{\frac{m}{n}}{v}_{1}$C.v1D.$\frac{n}{m}{v}_{1}$

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3.在如圖所示的豎直平面內(nèi)有范圍足夠大、水平向左的勻強電場,在虛線的左側(cè)有垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,一絕緣?形桿由兩段直桿和一半徑徑為R的半圓環(huán)組成,固定在紙面所在的豎直平面內(nèi),PQ、MN水平且足夠長,半圓環(huán)MAP在磁場邊界左側(cè),P、M點在磁場邊界線上,NMAP段光滑,PQ段粗糙,現(xiàn)在有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小環(huán)套在MN桿上,它所受電場力為重力的$\frac{1}{2}$倍.現(xiàn)在M點右側(cè)的D點由靜止釋放小環(huán),小環(huán)剛好能到達(dá)P點.
(1)求D、M間的距離x0;
(2)上述過程中,小環(huán)第一次通過與O等高的A點時,求彎桿對小環(huán)作用力的大小;
(3)若小環(huán)與PQ間動摩擦因數(shù)為μ(設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等),現(xiàn)將小環(huán)移至M點右側(cè)5R處由靜止開始釋放,求小球在整個運動過程中克服摩擦力所做的功.

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20.物體在下列運動過程中,機械能守恒的是( 。
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1.擦黑板也許同學(xué)們都經(jīng)歷過,手拿黑板擦在豎直的黑板面上,或上下或左右使黑板擦與黑板之間進(jìn)行滑動摩擦,將黑板上的粉筆字擦干凈.已知黑板的規(guī)格是:4.5m×1.5m,黑板的下邊沿離地的高度為0.8m,若小黑板擦(可視為質(zhì)點)的質(zhì)量為0.1kg,現(xiàn)假定某同學(xué)用力將小黑板擦在黑板表面緩慢豎直向上擦黑板,當(dāng)手臂對小黑板擦的作用力F與黑板面成45°角時,F(xiàn)=20N,他所能擦到的最大高度為2.05m,g取10m/s2.求:
(1)此小黑板擦與黑板之間的動摩擦因數(shù);
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