3.如圖所示,小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上,在將彈簧壓縮到最短的整個過程中,不計空氣阻力,下列敘述中正確的是( 。
A.小球的機械能守恒
B.重力勢能和彈性勢能之和先減小后增加
C.動能和彈性勢能之和先減小后增加
D.重力勢能與動能之和始終增大

分析 對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中,小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能這三種形式的能量相互轉(zhuǎn)化,沒有與其他形式的能發(fā)生交換,也就說小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變.對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中,彈簧是一直被壓縮的,所以彈簧的彈性勢能一直在增大.根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒分析.

解答 解:A、小球下落過程中,彈簧的彈力對小球做負功,小球機械能減小.故A錯誤;
B、小球和彈簧接觸過程中,彈力先大于重力,后彈力小于重力,小球先做加速運動,當彈簧彈力等于重力時速度最大,然后做減速運動,故其動能先增大后減。
對于小球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒,則知重力勢能和彈性勢能之和先減小后增大,故B正確.
C、根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒知,小球下落過程中動能、重力勢能以及彈簧彈性勢能三者之和保持不變,重力勢能一直減小,則動能和彈性勢能之和一直增大,故C錯誤.
D、由于彈性勢能一直增大,因此動能和重力勢能之和一直減小,故D錯誤.
故選:B.

點評 彈簧問題往往是動態(tài)變化的,分析這類問題時用動態(tài)變化的觀點進行,同時注意其過程中的功能轉(zhuǎn)化關(guān)系.

練習冊系列答案
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20.如圖所示,呈水平狀態(tài)的彈性繩,從右端開始在豎直方向上做周期為0.8s的簡諧振動,設(shè)t=0時右端開始向上振動,則則在t=1s時刻,繩上的波形可能是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.如圖所示,在絕緣粗糙水平面上固定兩個等量同種電荷P、Q,在PQ連線上更靠近P的M點由靜止釋放一帶電滑塊,則滑塊會由靜止開始一直向右運動到PQ連線上的另一點N而停下.下述正確的是( 。
A.滑塊受到的電場力一定是先減小后增大
B.停下前滑塊的加速度一定是先減小后增大
C.滑塊的動能與電勢能之和保持不變
D.PM間距一定小于QN間距

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11.頻閃攝影是研究變速運動常用的實驗手段,在暗室中照相機的快門處于常開狀態(tài),頻閃儀每隔一定時間發(fā)出一次短暫的強烈閃光,照亮運動的物體,于是膠片上記錄了物體在幾個閃光時刻的位置.如圖是質(zhì)量為0.1kg的小球自由下落時的頻閃照片(照片中的數(shù)字是小球距起點的距離,單位:cm),頻閃儀每隔0.04s閃光一次.某同學根據(jù)這張頻閃照片驗證機械能守恒定律,已知當?shù)氐闹亓铀俣却笮?.8m/s2,則:

(1)小球由開始下落到19.57cm過程中小球重力勢能減少了0.192J.小球經(jīng)過19.57cm處的速度為1.95m/s(兩空均保留三位有效數(shù)字).
(2)在誤差允許的范圍內(nèi),若△Ep與△EA近似相等,即可驗證機械能守恒定律.由上述計算的△Ep>△EA(選填“>”、“<”或“=”),造成這種結(jié)果的主要原因是下落過程中存在空氣阻力作用.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.如圖甲所示,是“研究平拋運動”的實驗裝置圖.
(1)實驗前應對實驗裝置反復調(diào)節(jié),直到斜槽末端切線水平.以保證小球拋出后的運動是平拋運動.
(2)每次讓小球從同一位置由靜止釋放,是為了使每次平拋運動的初速度相同.
(3)如圖乙所示,是通過實驗描點后畫出的平拋物體運動軌跡,其中O點為拋出點,A點坐標為(6,9),坐標紙每小格的邊長L=5cm,則小球經(jīng)過A點時的速度大小為$\sqrt{10}$m/s(g=10m/s2,計算結(jié)果保留根號)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖所示,以A、B和C、D為斷點的兩半圓形光滑軌道固定于豎直平面內(nèi),一滑板靜止在光滑的地面上,左端緊靠B點,上表面所在平面與兩半圓分別相切于B、C兩點,一物塊(視為質(zhì)點)被輕放在水平勻速運動的傳送帶上E點,運動到A點時剛好與傳送 帶速度相同,然后經(jīng)A點沿半圓軌道滑下,且在B點對軌道的壓力大小為10mg,再經(jīng)B點滑上滑板,滑板運動到C點時被牢固粘連.物塊可視為質(zhì)點,質(zhì)量為m,滑板質(zhì)量為M=2m,兩半圓半徑均為R,板長l=6.5R,板右端到C點的距離為L=2.5R,E點距A點的距離s=5R,物塊與傳送帶、物塊與滑板間的動摩擦因數(shù)相同,重力加速度為g.求:
(1)物塊滑到B點的速度大。
(2)物塊與傳送帶、物塊與滑板間的動摩擦因數(shù).
(3)求物塊與滑板間因摩擦而產(chǎn)生的總熱量.

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15.如圖所示,一光滑的半徑為R的半圓形豎直軌道AB固定在水平面上.一個質(zhì)量為m的小球以某一速度沖上軌道,然后小球從軌道口B處水平飛出,最后落在水平面上,已知小球落地點C距B處的水平距離為3R.求:
(1)小球在軌道口B處的速度;
(2)小球到A點時對半圓軌道的壓力.

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12.如圖所示,MN是水平薄板的橫截面,其上下兩側(cè)均有與MN垂直且與薄板平行的勻強磁場(未畫出),上側(cè)磁場的磁感應強度大小為B,下側(cè)磁場的磁感應強度大小為2B,MN上有三個小孔b、c、d,有一帶電粒子從位置a開始運動,速度方向與薄板垂直,之后粒子能通過每個小孔.已知ab=bc=cd,粒子從a運動到d的時間為t,不計粒子的重力和孔的尺寸,則該粒子的比荷$\frac{q}{m}$為(  )
A.$\frac{3π}{2tB}$B.$\frac{3π}{tB}$C.$\frac{5π}{2tB}$D.$\frac{5π}{tB}$

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13.衛(wèi)星發(fā)射中心反射等質(zhì)量的兩顆圓軌道衛(wèi)星,其中一顆衛(wèi)星的軌道半徑為2.8×107m.另一顆的軌道半徑為4.2×107m,兩衛(wèi)星相比,前一顆衛(wèi)星的(  )
A.向心力較小B.向心加速度較大
C.繞地球的運動速率較大D.繞地球轉(zhuǎn)動的周期較大

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