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20.如圖甲所示,質量不計的彈簧豎直固定在水平面上,t=0時刻,將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放,小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點,然后又被彈起離開彈簧,上升到一定高度后再下落,如此反復,通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器,測出這一過程彈簧彈力F隨時間t變化的圖象如圖乙所示,則( 。
A.t1時刻小球動能最大
B.t2時刻小球動能最小
C.t2~t3這段時間內,小球的動能先增加后減少
D.t2~t3這段時間內,小球增加的動能等于彈簧減少的彈性勢能

分析 小球先自由下落,與彈簧接觸后,壓縮彈簧,在下降的過程中,彈力不斷變大,彈力先小于重力,后大于重力,小球先加速后減小,合力為零時速度最大.小球和彈簧構成的系統(tǒng),機械能守恒.根據小球的受力情況分析其運動情況.根據系統(tǒng)的機械能守恒分析能量轉化情況.

解答 解:A、由圖知,t1時刻小球剛與彈簧接觸,此時小球的重力大于彈簧的彈力,小球將繼續(xù)向下做加速運動,此時小球的動能不是最大,當彈力增大到與重力平衡,即加速度減為零時,速度達到最大,動能最大.故A錯誤;
B、t2時刻,彈力F最大,故彈簧的壓縮量最大,小球運動到最低點,動能最小,為0,故B正確;
C、t2~t3這段時間內,小球處于上升過程,彈簧的彈力先大于重力,后小于重力,小球先做加速運動,后做加減速運動,則小球的動能先增大后減少,故C正確;
D、t2~t3段時間內,小球和彈簧系統(tǒng)機械能守恒,故小球增加的動能和重力勢能之和等于彈簧減少的彈性勢能,故D錯誤;
故選:BC

點評 本題關鍵要將小球的運動分為自由下落過程、向下的加速和減速過程、向上的加速和減速過程進行分析處理,同時要能結合圖象分析.要知道系統(tǒng)的機械能守恒,但小球的機械能并不守恒.

練習冊系列答案
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10.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時,先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后經點火,使其沿橢圓軌道2運行,最后再次點火,將衛(wèi)星送入同步圓軌道3,軌道1、2相切于Q點,軌道2、3相切于P點,如圖所示.則在衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時,以下說法正確的是( 。
A.衛(wèi)星在軌道3上的運行速率大于在軌道1上的運行速率
B.衛(wèi)星在軌道2上運轉時的機械能守恒
C.衛(wèi)星在軌道1上經過Q點時的速度小于它在軌道2上經過Q點時的速度
D.衛(wèi)星在軌道2上經過P點時的加速度等于它在軌道3上經過P點時的加速度

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8.一個質子和兩個中子聚變?yōu)橐粋氚核,已知質子質量mH=1.007 3u,中子質量mn=1.008 7u,氚核質量m=3.0180u. 
(1)寫出聚變方程;
(2)釋放出的核能多大?
(3)平均每個核子釋放的能量是多大?

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15.如圖所示,有兩個穿著溜冰鞋的人站在冰面上,當其中一個人A從背后輕輕推另一個人B時,兩個人都會向相反方向運動,這是因為A推B時( 。
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B.A對B的作用在先,B對A的作用在后
C.B對A的作用力大小等于A對B的作用力大小
D.A對B的作用力和B對A的作用力是一對平衡力

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5.欲用伏安法測定一段阻值約為5Ω左右的金屬導線的電阻,要求測量結果盡量準確,現(xiàn)備有以下器材:
A.電池組(3V,內阻1Ω)  
B.電流表(0~3A,內阻約為0.0125Ω)
C.電流表(0~0.6A,內阻約為0.125Ω) 
D.電壓表(0~3V,內阻約為3kΩ)
E.電壓表(0~15V,內阻約為15kΩ) 
F.滑動變阻器(0~20Ω,額定電流1A)
G.滑動變阻器(0~2000Ω,額定電流0.3A)  
H.開關、導線
(1)上述器材中電流表應選用C;電壓表應選用D;滑動變阻器應選用F;(填寫各器材的字母代號)
(2)實驗電路應采用電流表外接法;(填“內”或“外”)

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12.某質點做曲線運動時,下列說法正確的是( 。
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D.速度的方向與合外力的方向必在同一條直線上

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9.某段滑雪道傾角為30°,滑雪運動員(包括雪具在內)總質量為m,從距底端高為h處由靜止開始勻加速下滑,下滑加速度$\frac{g}{3}$(重力加速度為g).在他下滑的整個過程中( 。
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5.為了使航天員能適應在失重環(huán)境下的工作和生活,國家航天局組織對航天員進行失重訓練.現(xiàn)利用訓練客機創(chuàng)造一種失重環(huán)境.訓練客機沿30°傾角爬升到7000米高空后飛機向上拉起,沿豎直方向以200m/s 的初速度向上作勻減速直線運動,勻減速的加速度為g,當飛機到最高點后立即掉頭向下,仍沿豎直方向以加速度為g加速運動,當飛機離地3000米高時為了安全必須拉起,后又可一次次重復為航天員失重訓練.為了防止飛機發(fā)生失速危險,每次飛機速度達到350m/s 后必須終止失重訓練.請計算飛機一次上下運動為航天員創(chuàng)造的完全失重的時間.(g=10m/s2,結果保留一位小數(shù))

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