12.小球套在光滑的豎直桿上,輕彈簧一端固定于O點(diǎn),另一端與小球相連.現(xiàn)將小球從A點(diǎn)由靜止釋放,它在下降的過程中經(jīng)過了B點(diǎn),之后繼續(xù)下降.已知A、B兩點(diǎn)處,彈簧對(duì)小球的彈力大小相等,且∠OBA<∠OAB<$\frac{π}{2}$,在小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中(A、B點(diǎn)不考慮),則(  )
A.彈力對(duì)小球先做正功后做負(fù)功
B.彈簧彈力的功率為零的位置有兩個(gè)
C.彈簧彈力對(duì)小球所做的正功等于小球克服彈簧彈力所做的功
D.小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于其在A、B兩點(diǎn)的重力勢能之差

分析 彈力為0時(shí)或彈力方向與桿垂直時(shí)物體加速度為g,且彈力功率為0.因M,N彈力大小相等則彈性勢能相等.據(jù)此分析各選項(xiàng).

解答 解:A、由題可知,A、B兩點(diǎn)處,彈簧對(duì)小球的彈力大小相等,則在運(yùn)動(dòng)過程中OA為壓縮狀態(tài),OB為伸長狀態(tài);小球向下運(yùn)動(dòng)的過程中彈簧的長度先減小后增大,則彈簧的彈性勢能先增大,后減小,再增大,所以彈力對(duì)小球先做負(fù)功再做正功,最后再做負(fù)功,故A錯(cuò)誤;
B、A處速度為零,彈力功率為零;下滑過程彈簧彈力與桿子垂直,彈力功率為零;當(dāng)原長時(shí)彈力為零,功率為零,故彈力功率為0共有3處,故B錯(cuò)誤;
C、因A點(diǎn)與B點(diǎn)彈簧的彈力相等,所以彈簧的形變量相等,彈性勢能相同,彈力對(duì)小球做的總功為零,則彈簧彈力對(duì)小球所做的正功等于小球克服彈簧彈力所做的功,故C正確;
D、小球向下運(yùn)動(dòng)的過程中只有重力做正功,所以小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于其在M、N兩點(diǎn)的重力勢能差,故D正確.
故選:CD.

點(diǎn)評(píng) 本題考查彈簧類問題中的機(jī)械能守恒,注意彈簧的彈性勢能與彈簧的形變量有關(guān),形變量相同,則彈簧勢能相同.

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:實(shí)驗(yàn)題

8.如圖1所示,將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上,使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落,利用此裝置可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.

(1)所需器材有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(帶導(dǎo)線)、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺(tái)和帶夾子的重物,此外還需D(填字母代號(hào))中的器材
A.直流電源、天平及砝碼
B.直流電源、毫米刻度尺
C.交流電源、天平及砝碼
D.交流電源、毫米刻度尺
(2)若實(shí)驗(yàn)中所用重物的質(zhì)量m=1kg,打點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=0.02s,取g=9.80m/s2,按實(shí)驗(yàn)要求正確地選出紙帶進(jìn)行測量,量得連續(xù)三點(diǎn)A、B、C到O的距離分別為s1=15.55cm,s2=19.20cm,s3=23.23cm如圖2所示,那么:紙帶的左端與重物相連;(填左或右)?記錄B點(diǎn)時(shí),重物的動(dòng)能Ek=1.84J;從重物開始下落至B點(diǎn),重物的重力勢能減少量是1.88 J.(保留三位有效數(shù)字)?由此可得出的結(jié)論是:在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi),重物的機(jī)械能守恒.
(3)實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn):重錘減小的重力勢能總是大于重錘增加的動(dòng)能.其原因主要是該實(shí)驗(yàn)中存在阻力作用,因此該組同學(xué)想到可以通過該實(shí)驗(yàn)測算平均阻力的大。畡t該實(shí)驗(yàn)中存在的平均阻力大小f=0.3N(保留一位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.一定質(zhì)量的理想氣體,經(jīng)歷如圖所示的變化過程,在此過程中( 。
A.A狀態(tài)的體積小于C狀態(tài)的體積
B.C狀態(tài)到A狀態(tài),外界對(duì)氣體做功,內(nèi)能增大
C.B狀態(tài)到C狀態(tài),氣體一定向外界釋放熱量
D.A狀態(tài)到B狀態(tài),氣體分子的數(shù)密度減小,壓強(qiáng)減小

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.如圖所示,一質(zhì)量為m的物體靜置在傾角為θ=300的光滑斜面底端.現(xiàn)用沿斜面向上的恒力F拉物體,使其做勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)時(shí)間t,力F做功為W,此后撤去恒力F,物體又經(jīng)時(shí)間t回到出發(fā)點(diǎn),若以斜面底端為重力勢能零勢能面,則下列說法正確的是(  )
A.恒力F大小為$\frac{2}{3}$mg
B.從開始到回到出發(fā)點(diǎn)的整個(gè)過程中機(jī)械能增加了W
C.回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率為g$\sqrt{2Wm}$
D.物體動(dòng)能與勢能相等的位置在撤去恒力位置的上方

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

7.小紅利用圖甲所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律:

(1)若實(shí)驗(yàn)中所用的重錘質(zhì)量M=1kg,打點(diǎn)紙帶如圖乙所示,打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s,O為第一個(gè)點(diǎn),A、B、C為三個(gè)連續(xù)點(diǎn),g取9.8m/s2,則記錄B點(diǎn)時(shí),重錘的動(dòng)能為1.84J,從開始下落到運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn),重錘的重力勢能減少量為1.88J(以上兩空均取3位有效數(shù)字),造成上述兩空數(shù)值不相等的原因是阻力的存在.
(2)若某一次實(shí)驗(yàn)時(shí),重錘增加的動(dòng)能略大于減少的勢能,其魘因可能是c(填序號(hào)).
a.重錘的質(zhì)量存在誤差
b.重錘下落時(shí)受到的阻力過大
c.交流電源的實(shí)際頻率小于50Hz
d.交流電源的實(shí)際頻率大于50Hz.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.如圖所示,在摩擦力不計(jì)的水平面上,放一輛質(zhì)量為M的小車,小車左端放一只箱子,其質(zhì)量為m,水平恒力F把箱子拉到小車的右端,如果第一次小車被固定在地面上,第二次小車沒固定,可沿水平面運(yùn)動(dòng),在上述兩種情況下( 。
A.箱子與小車之間的摩擦力大小不相等
B.F做的功一樣多
C.箱子獲得的動(dòng)能一樣多
D.由于摩擦產(chǎn)生的熱量一樣多

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖所示,在勻強(qiáng)磁場中有一個(gè)矩形線圈,其轉(zhuǎn)動(dòng)軸是它的一個(gè)對(duì)稱軸OO′.開始時(shí)線圈中未通電,處于圖中實(shí)線所處位置.通電后短時(shí)間后線圈(從上向下看)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)了一個(gè)小角度經(jīng)過圖中虛線所示位置.下列說法中正確的是(  )
A.線圈中所通電流方向是逆時(shí)針方向
B.線圈中所通電流方向是順時(shí)針方向
C.在實(shí)線位置,通電瞬間線圈的四條邊都受到安培力作用
D.在虛線位置,線圈四條邊都受到安培力的作用

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.圖示為某新型電動(dòng)汽車在阻力一定的水平路面上進(jìn)行性能測試時(shí)的v-t圖象,Oa為過原點(diǎn)的傾斜直線,bc段是與ab段相切的水平直線,ab段汽車以額定功率P行駛,下列說法正確的是(  )
A.0~t1時(shí)間內(nèi)汽車的功率一直增大B.0~t1時(shí)間內(nèi)汽車的功率一直減小
C.t2~t3時(shí)間內(nèi)牽引力不做功D.汽車行駛時(shí)受到的阻力大小為$\frac{P}{{v}_{2}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.關(guān)于簡諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量以下說法正確的是( 。
A.簡諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力不可能是恒力
B.做簡諧運(yùn)動(dòng)的物體的加速度方向與位移方向總是相反
C.簡諧運(yùn)動(dòng)公式F=-kx中k是彈簧的勁度系數(shù),x是彈簧的長度
D.做簡諧運(yùn)動(dòng)的物體每次經(jīng)過平衡位置合力一定為零
E.做簡諧運(yùn)動(dòng)的物體動(dòng)能和勢能相互轉(zhuǎn)化,振動(dòng)的總能量保持不變

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同步練習(xí)冊(cè)答案