傾角為37°的光滑斜面上固定一個(gè)槽,勁度系數(shù)k=20N/m、原長(zhǎng)l0=0.6m的輕彈簧下端與輕桿相連,開始時(shí)桿在槽外的長(zhǎng)度l=0.3m,且桿可在槽內(nèi)移動(dòng),桿與槽間的滑動(dòng)摩擦力大小f=6N,桿與槽之間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。質(zhì)量m=1kg的小車從距彈簧上端L=0.6m處由靜止釋放沿斜面向下運(yùn)動(dòng)。已知彈性勢(shì)能,式中x為彈簧的形變量。(g=10m/s2,sin37°=0.6)。關(guān)于桿的運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法正確的是( )

A.桿始終保持靜止
B.桿從開始運(yùn)動(dòng)到完全進(jìn)入槽內(nèi)所用時(shí)間小于0.1s
C.桿從開始運(yùn)動(dòng)到完全進(jìn)入槽內(nèi)所用時(shí)間等于0. 1s
D.桿從開始運(yùn)動(dòng)到完全進(jìn)入槽內(nèi)所用時(shí)間大于0.1s

C

解析試題分析:假設(shè)桿不動(dòng),小車下滑壓縮彈簧最大時(shí),由能量守恒定律可知:,解得:,所以彈簧的彈力,即桿在槽內(nèi)發(fā)生移動(dòng).將小車和桿及彈簧看成一整體,當(dāng)彈簧和桿整體受到的力等于靜摩擦力的時(shí)候,輕桿開始滑動(dòng),由解得:,當(dāng)彈簧的壓縮量為0.3m的時(shí)候,彈簧的彈力和小車重力在斜面上的分力相等,此時(shí)整個(gè)系統(tǒng)開始做勻速運(yùn)動(dòng)設(shè)此速度為v,從小車開始運(yùn)動(dòng)到做勻速運(yùn)動(dòng),由能量守恒定律得:,代入數(shù)據(jù)求得:v=3m/s,所以桿從開始運(yùn)動(dòng)到完全進(jìn)入槽內(nèi)所用時(shí)間為:,故選項(xiàng)C正確.考點(diǎn):本題考查機(jī)械能守恒定律和胡克定律及牛頓第二定律的應(yīng)用,關(guān)鍵是分清小車的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,特別是接觸彈簧后的情況,彈力突變導(dǎo)致靜摩擦力也跟著變,找出最后運(yùn)動(dòng)狀態(tài)后利用能的觀點(diǎn)即可求解.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

在做“用油膜法估測(cè)分子大小”的實(shí)驗(yàn)中,每10mL油酸酒精溶液中有6mL純油酸,50滴上述溶液為1mL,則每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為__________m。把一滴該溶液滴入盛水的淺盤里,待水面穩(wěn)定后,將畫有邊長(zhǎng)為2cm正方形格子的塑料板蓋在淺盤上,在塑料板上描出油膜的形狀,數(shù)得油膜所占格數(shù)約為60格,根據(jù)上述數(shù)據(jù)估測(cè)出油酸分子直徑為__________m。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

(5分)關(guān)于一定量的理想氣體,下列說(shuō)法正確的是     (填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得5分,每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分).

A.氣體分子的體積是指每個(gè)氣體分子平均所占有的空間體積
B.只要能增加氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度,氣體的溫度就可以升高
C.在完全失重的情況下,氣體對(duì)容器壁的壓強(qiáng)為零
D.氣體從外界吸收熱量,其內(nèi)能不一定增加
E. 氣體在等壓膨脹過(guò)程中溫度一定升高。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

(6分)如圖所示,導(dǎo)熱的氣缸固定在水平地面上,用活塞把一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸中,氣缸的內(nèi)壁光滑。現(xiàn)用水平外力F作用于活塞桿,使活塞緩慢地向右移動(dòng),由狀態(tài)①變化到狀態(tài)②,在此過(guò)程中,如果環(huán)境溫度保持不變,下列說(shuō)法正確的是:

A.氣體分子平均動(dòng)能不變
B.氣體內(nèi)能減少
C.氣體吸收熱量
D.氣體內(nèi)能不變,卻對(duì)外做功,此過(guò)程違反熱力學(xué)第一定律,不可能實(shí)現(xiàn)
E.氣體是從單一熱源吸熱,全部用來(lái)對(duì)外做功,但此過(guò)程不違反熱力學(xué)第二定律

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

如圖所示,光滑斜面的頂端固定一彈簧,一小球向右滑行,并沖上固定在地面上的斜面。設(shè)物體在斜面最低點(diǎn)A的速度為v,壓縮彈簧至C點(diǎn)時(shí)彈簧最短,C點(diǎn)距地面高度為h,不計(jì)小球與彈簧碰撞過(guò)程中的能量損失,則小球在C點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為

A. B.
C. D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,再由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C.已知狀態(tài)A的溫度為300 K.

①求氣體在狀態(tài)B的溫度;
②由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過(guò)程中,氣體是吸熱還是放熱?簡(jiǎn)要說(shuō)明理由.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

如圖所示,是密閉的氣缸,外力推動(dòng)活塞P壓縮氣體,對(duì)缸內(nèi)氣體做功80 J,同時(shí)氣體向外界放熱100 J,缸內(nèi)氣體的

A溫度升高,內(nèi)能增加180J                    B溫度升高,內(nèi)能減少180J
C溫度降低,內(nèi)能增加20J                     D溫度降低,內(nèi)能減少20J

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,用一重量為500N的活塞在氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量理想氣體,活塞與氣缸壁間摩擦忽略不計(jì),開始時(shí)活塞距氣缸底高度h1="0.50" m。給氣缸加熱,活塞緩慢上升到距離氣缸底h2 ="0.80" m處,同時(shí)缸內(nèi)氣體吸收Q ="450" J的熱量。已知活塞橫截面積S = 5.0×10-3 m2,大氣壓強(qiáng)p0 =1.0×105 Pa。求:
①缸內(nèi)氣體對(duì)活塞所做的功W;
②此過(guò)程中缸內(nèi)氣體增加的內(nèi)能ΔU。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

某一密閉容器中密封著一定質(zhì)量的某種氣體,氣體分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力.下列說(shuō)法中正確的是    (  ).

A.在完全失重的情況下,密閉容器內(nèi)的氣體對(duì)器壁的頂部沒(méi)有作用力
B.若氣體膨脹對(duì)外界做功,則分子勢(shì)能一定增大
C.若氣體被壓縮,外界對(duì)氣體做功,則氣體內(nèi)能一定增加
D.若氣體從外界吸收的熱量等于氣體膨脹對(duì)外界做的功,則氣體分子的動(dòng)能一定不變

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