如圖,一輕彈簧左端固定在長(zhǎng)木塊M的左端,右端與小木塊m連接,且m、M及M與地面間接觸光滑.開始時(shí),m和M均靜止,現(xiàn)同時(shí)對(duì)m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2.在兩物體開始運(yùn)動(dòng)以后的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,對(duì)m、M和彈簧組成的系統(tǒng)(整個(gè)過程中彈簧形變不超過其彈性限度),正確的說法是( 。
分析:F1和F2等大反向,但是由于它們的位移不同,所以做的功的大小不同,當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時(shí),物體受到的合力的大小為零,此時(shí)物體的速度的大小達(dá)到最大,再根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可以判斷物體加速度的變化.
解答:解:A、F1和F2等大反向,但是由于它們的位移不同,所以做的功的大小不同,F(xiàn)1、F2對(duì)系統(tǒng)做功之和不為零,故系統(tǒng)機(jī)械能不守恒,
系統(tǒng)受合力為零,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,故A錯(cuò)誤.
B、由于F1、F2先對(duì)系統(tǒng)做正功,系統(tǒng)機(jī)械能開始增大,當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時(shí),M和m受力平衡,加速度減為零,此后速度減小,當(dāng)兩物塊速度減為零時(shí),彈簧的彈力大于F1、F2,之后,兩物塊再加速相向運(yùn)動(dòng),F(xiàn)1、F2對(duì)系統(tǒng)做負(fù)功,系統(tǒng)機(jī)械能開始減少,所以當(dāng)兩物塊速度減為零時(shí),系統(tǒng)機(jī)械能最大,故B、C錯(cuò)誤,D正確.
故選D.
點(diǎn)評(píng):本題涉及到彈簧,功、機(jī)械能守恒的條件、力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系等較多知識(shí).題目情景比較復(fù)雜,全面考查考生理解、分析、解決問題的能力.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

某同學(xué)利用下述裝置對(duì)輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能進(jìn)行探究:一輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平桌面上,彈簧左端固定,右端與一小球接觸而不固連;彈簧處于原長(zhǎng)時(shí),小球恰好在桌面邊緣,如圖(a)所示.向左推小球,使彈黃壓縮一段距離后由靜止釋放;小球離開桌面后落到水平地面.通過測(cè)量和計(jì)算,可求得彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能.
回答下列問題:
(1)本實(shí)驗(yàn)中可認(rèn)為,彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能Ep與小球拋出時(shí)的動(dòng)能Ek相等.已知重力加速度大小為g.為求得Ek,至少需要測(cè)量下列物理量中的
ABC
ABC
(填正確答案標(biāo)號(hào)).
A.小球的質(zhì)量m                     B.小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離s
C.桌面到地面的高度h               D.彈簧的壓縮量△x
E.彈簧原長(zhǎng)l0
(2)用所選取的測(cè)量量和已知量表示Ek,得Ek=
m
gs
2
 
4h
m
gs
2
 
4h

(3)圖(b)中的直線是實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的s-△x圖線.從理論上可推出,如果h不變,m增加,s-△x圖線的斜率會(huì)
減小
減小
(填“增大”、“減小”或“不變”);如果m不變,h增加,s-△x圖線的斜率會(huì)
增大
增大
(填“增大”、“減小”或“不變”).由圖(b) 中給出的直線關(guān)系和Ek的表達(dá)式可知,Ep與△x的
2
2
次方成正比.

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科目:高中物理 來源: 題型:

一同學(xué)要探究輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧長(zhǎng)度改變量的關(guān)系,他的實(shí)驗(yàn)如下:

如圖,在一個(gè)水平固定的粗糙桿上套有一小球,小球與桿之間的摩擦力大小恒為f,小球和固定端之間有一輕質(zhì)彈簧,彈簧左端固定,右端和小球不固連,現(xiàn)用力推動(dòng)小球使彈簧壓縮一段距離x后,再由靜止釋放小球,小球向右運(yùn)動(dòng)距離s后停止(此時(shí)小球已離開彈簧),設(shè)水平桿足夠長(zhǎng),多次重復(fù)以上步驟,記錄s和相應(yīng)的x數(shù)據(jù)如下:

彈簧壓縮量

x/cm)

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

小球滑行的距離(s/cm)

4.50

7.99

12.50

18.01

24.50

(1)寫出彈簧的彈性勢(shì)能Ep與小球滑行距離s的關(guān)系式                ;

(2)由表中數(shù)據(jù),可得sx的關(guān)系是                 

(3)由(1)、(2)的結(jié)論得到彈簧的彈性勢(shì)能Ep與彈簧的壓縮量x之間的關(guān)系是                              。

四、計(jì)算題:本題共4小題,其中第17題6分,第18題8分,第19、20題各12分,共38分。解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案不得分。有數(shù)值計(jì)算的題,答案必須明確寫出數(shù)值和單位。

 

 

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科目:高中物理 來源:2010年泰州中學(xué)高一下學(xué)期期末測(cè)試物理 題型:實(shí)驗(yàn)題

一同學(xué)要探究輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧長(zhǎng)度改變量的關(guān)系,他的實(shí)驗(yàn)如下:
如圖,在一個(gè)水平固定的粗糙桿上套有一小球,小球與桿之間的摩擦力大小恒為f,小球和固定端之間有一輕質(zhì)彈簧,彈簧左端固定,右端和小球不固連,現(xiàn)用力推動(dòng)小球使彈簧壓縮一段距離x后,再由靜止釋放小球,小球向右運(yùn)動(dòng)距離s后停止(此時(shí)小球已離開彈簧),設(shè)水平桿足夠長(zhǎng),多次重復(fù)以上步驟,記錄s和相應(yīng)的x數(shù)據(jù)如下:

彈簧壓縮量
x/cm)
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
小球滑行的距離(s/cm)
4.50
7.99
12.50
18.01
24.50

(1)寫出彈簧的彈性勢(shì)能Ep與小球滑行距離s的關(guān)系式                ;
(2)由表中數(shù)據(jù),可得sx的關(guān)系是                 ;
(3)由(1)、(2)的結(jié)論得到彈簧的彈性勢(shì)能Ep與彈簧的壓縮量x之間的關(guān)系是                              。
四、計(jì)算題:本題共4小題,其中第17題6分,第18題8分,第19、20題各12分,共38分。解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案不得分。有數(shù)值計(jì)算的題,答案必須明確寫出數(shù)值和單位。

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科目:高中物理 來源:2013-2014重慶名校聯(lián)盟2014屆高三第一次聯(lián)合考試?yán)砭C物理試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

(13分)某同學(xué)利用下述裝置對(duì)輕彈簧的彈性勢(shì)能進(jìn)行探究:一輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平桌面上,彈簧左端固定,右端與一小球接觸而不固連;彈簧處于原長(zhǎng)時(shí),小球恰好在桌邊緣,如圖(a)所示,向左推小球,使彈簧壓縮一段距離后由靜止釋放,小球離開桌面后落到水平地面,通過測(cè)量和計(jì)算,可得彈簧壓縮后的彈性勢(shì)能;卮鹣铝袉栴}:

(1)本實(shí)驗(yàn)中可以認(rèn)為,彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能與小球拋出時(shí)的動(dòng)能相等。已知重力加速度大小為.為求得,至少需要測(cè)量下列物理量中的(     )(填正確答案的番號(hào))

A.小球的質(zhì)量

B.小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離

C.桌面到地面的高度

D.彈簧的壓縮量

E.彈簧原長(zhǎng)

(2)用所選取的測(cè)量量和已知量表示,得=____________.

(3)圖(b)中的直線是實(shí)驗(yàn)測(cè)得的圖線,從理論上可推出,如果不變,增加,圖線的斜率會(huì)________(填“增大”、“減小”或“不變”);如果不變,增加,s—圖線的斜率會(huì)________(填“增大”、“減小”或“不變”)。由圖(b)中給出的直線關(guān)系和的表達(dá)式可知,的________次方成正比。

 

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科目:高中物理 來源:2015屆吉林省龍井市高一下學(xué)期期末考試物理卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

某同學(xué)利用下述裝置對(duì)輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能進(jìn)行探究,一輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平桌面上,彈簧左端固定,右端與一小球接觸而不固連:彈簧處于原長(zhǎng)時(shí),小球恰好在桌面邊緣,如圖(a)所示。向左推小球,使彈黃壓縮一段距離后由靜止釋放:小球離開桌面后落到水平地面。通過測(cè)量和計(jì)算,可求得彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能。

回答下列問題:

(1)本實(shí)驗(yàn)中可認(rèn)為,彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能Ep與小球拋出時(shí)的動(dòng)能Ek相等。已知重力加速度大小為g。為求得Ek,至少需要測(cè)量下列物理量中的_________  (填正確答案標(biāo)號(hào))。

A.小球的質(zhì)量m      B.小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離s  

C.桌面到地面的高度h   D.彈簧的壓縮量△x

E.彈簧原長(zhǎng)L0

(2)用所選取的測(cè)量量和已知量表示Ek,得Ek= _________________。

(3)圖(b)中的直線是實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的s-△x圖線。從理論上可推出,如果h不變.m增加,s—△x圖線的斜率會(huì)_______(填“增大”、“減小”或“不變”);如果m不變,h增加,s—△x圖線的斜率會(huì)_________ (填“增大”、“減小”或“不變”)。由圖(b) 中給出的直線關(guān)系和Ek的表達(dá)式可知,Ep與△x的___________ 次方成正比。

 

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