19.如圖所示,固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán),圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧一端相連,彈簧的另一端固定在地面上的A點(diǎn),彈簧處于原長h,讓圓環(huán)沿桿滑下,圓環(huán)滑到桿的底端時(shí)速度恰好為零,則在圓環(huán)下滑過程中( 。
A.圓環(huán)機(jī)械能守恒
B.彈簧的彈性勢能先增大后減小
C.當(dāng)圓環(huán)的動(dòng)能最大時(shí)彈簧的彈性勢能最大
D.當(dāng)圓環(huán)滑到桿的底端時(shí)彈簧的彈性勢能為mgh

分析 分析圓環(huán)沿桿下滑的過程的受力和做功情況,只有重力彈簧的拉力做功,所以圓環(huán)機(jī)械能不守恒,但是系統(tǒng)的機(jī)械能守恒;沿桿方向合力為零的時(shí)刻,圓環(huán)的速度最大.

解答 解:
A、圓環(huán)沿桿滑下,滑到桿的底端的過程中,重力和彈簧的拉力對(duì)環(huán)做功,所以圓環(huán)的機(jī)械能不守恒,如果把圓環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng)作為研究對(duì)象,則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,故A錯(cuò)誤,
B、彈簧的彈性勢能隨彈簧的形變量的變化而變化,由圖知彈簧先縮短后再伸長到原長,再伸長,故彈簧的彈性勢能先增大再減小后增大.故B錯(cuò)誤.
C、根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,圓環(huán)的動(dòng)能最大時(shí)彈簧的形變量不是最大,故彈簧的彈性勢能不是最大,故C錯(cuò)誤;
D、圓環(huán)的機(jī)械能減少了mgh,那么彈簧的機(jī)械能即彈性勢能增大mgh.故D正確.
故選:D

點(diǎn)評(píng) 本題考查機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用,對(duì)物理過程進(jìn)行受力、運(yùn)動(dòng)、做功分析,是解決問題的根本方法.這是一道考查系統(tǒng)機(jī)械能守恒的基礎(chǔ)好題,要注意系統(tǒng)機(jī)械能守恒而圓環(huán)的機(jī)械能不守恒.

練習(xí)冊系列答案
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9.如圖所示,A物體以4m/s的速度在光滑水平面上與靜止的B物體發(fā)生正碰,碰撞后物體A、B粘合在一起速度為1m/s,已知A物體的質(zhì)量mA=0.1kg,求:
(1)B物體的質(zhì)量mB;
(2)A、B物體碰撞過程中損失的機(jī)械能.

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10.如圖所示,間距為L的平行于金屬導(dǎo)軌之間存在垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,極板間距為d的甲行板電容器與總電阻為2R0的滑動(dòng)變阻器通過平行導(dǎo)軌連接,電阻為R0的導(dǎo)體棒MN可在外力的作用下,沿導(dǎo)軌從左向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭位于a、b的中點(diǎn)位置,導(dǎo)體棒MN的速度為v0時(shí),位于電容器中P點(diǎn)的帶電油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài),若不計(jì)一切摩擦和平行導(dǎo)軌及導(dǎo)線的電阻,重力加速度為g,則下列判斷正確的是(  )
A.油滴帶正電
B.若將導(dǎo)體棒的速度變?yōu)?V0,油滴將向上加速運(yùn)動(dòng),加速度a=g
C.若保持導(dǎo)體棒的速度為v0不變,而將滑動(dòng)觸頭置于a位置,要讓油滴仍將靜止,應(yīng)同時(shí)將電容器上極板向上移動(dòng)$\frac{1}{3}$d的距離
D.若保持導(dǎo)體棒的速度為v0不變,改變滑動(dòng)觸頭的位置,滑動(dòng)變阻器消耗的最大功率為$\frac{2{B}^{2}{L}^{2}{{v}_{0}}^{2}}{9{R}_{0}}$

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7.根據(jù)玻爾理論,氫原子輻射一個(gè)光子后,則下列不正確的是( 。
A.電子繞核運(yùn)動(dòng)的半徑變小B.氫原子的電勢能減小
C.核外電子的動(dòng)能減小D.氫原子的能量減小

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14.某種金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率v的關(guān)系如圖所示.已知該金屬的逸出功為W0,普朗克常量為h.下列說法正確的是( 。
A.入射光的頻率越高,金屬的逸出功越大
B.EK與入射光的頻率成正比
C.圖中圖線的斜率為h
D.圖線在橫軸上的截距為$\frac{{W}_{0}}{2h}$

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4.如圖所示,銅管內(nèi)有一片羽毛和一個(gè)小磁石.現(xiàn)將銅管抽成真空并豎直放置,使羽毛、小磁石同時(shí)從管內(nèi)頂端由靜止釋放,已知羽毛、小磁石下落過程中無相互接觸且未與管道內(nèi)璧接觸,則 ( 。
A.羽毛的下落時(shí)間大于小磁石的下落時(shí)間
B.羽毛的下落時(shí)間等于小磁石的下落時(shí)間
C.羽毛落到管底時(shí)的速度大于小磁石落到管底時(shí)的速度
D.羽毛落到管底時(shí)的速度小于小滋石落到管底時(shí)的速度

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11.甲、乙兩船在同一河流中同時(shí)開始渡河,河水流速為v0,船在靜水中的速率均為v,甲、乙兩船船頭均與河岸成口角,如圖所示,已知甲船恰能垂直到達(dá)河正對(duì)岸的A點(diǎn),乙船到達(dá)河對(duì)岸的B點(diǎn),A、B之間的距離為L,則下列判斷正確的是( 。
A.乙船先到達(dá)對(duì)岸
B.若僅是河水流速vo增大,則兩船的渡河時(shí)間都不變
C.不論河水流速vo如何改變,只要適當(dāng)改變?chǔ)冉,甲船總能到達(dá)正對(duì)岸的A點(diǎn)
D.若僅是河水流速vo增大,則兩船到達(dá)對(duì)岸時(shí),兩船之間的距離仍然為L

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6.如圖所示,傾角為θ的平行金屬導(dǎo)軌寬度L,底端接有電阻阻值為R的定值電阻,處在與導(dǎo)軌平面垂直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中.有一質(zhì)量m,長也為L的導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,導(dǎo)體棒的電阻為r,它與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)讓導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌底部以平行斜面的速度v0向上滑行,上滑的最大距離為s,滑回底端的速度為v,下列說法正確的是( 。
A.把運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體棒視為電源,其最大輸出功率為($\frac{BL{v}_{0}}{R+r}$)2R
B.導(dǎo)體棒從開始到滑到最大高度的過程,產(chǎn)生的焦耳熱等于動(dòng)能減少量減去克服摩擦生熱
C.導(dǎo)體棒從開始到回到底端產(chǎn)生的焦耳熱為$\frac{1}{2}$mv02-$\frac{1}{2}$mv2-2μmgscosθ
D.導(dǎo)體棒上滑和下滑過程中,電阻R產(chǎn)生的焦耳熱相等

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7.兩個(gè)等量同種電荷固定于光滑水平面上,其連線中垂線上有A、B、C三點(diǎn),如圖甲所示,一個(gè)電荷量為2×10-5 C,質(zhì)量為1g的小物塊在水平面上從C點(diǎn)靜止釋放,其運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示,其中B點(diǎn)處為整條圖線切線斜率最大的位置(圖中標(biāo)出了該切線).則下列說法正確的是( 。
A.B點(diǎn)為中垂線上電場強(qiáng)度最大的點(diǎn),場強(qiáng)E=200 V/m
B.由C到A的過程中物塊的電勢能先減小后變大
C.由C點(diǎn)到A點(diǎn)電勢逐漸減小
D.A、B兩點(diǎn)間的電勢差UAB=-500 V

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