4.如圖所示,一根輕彈簧下端固定,豎立在水平面上.其正上方A位置有一個(gè)小球.小球從靜止開(kāi)始下落,在B位置接觸彈簧的上端,在C位置所受彈力大小等于重力,在D位置速度減小到零.小球與彈簧接觸的階段,下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.小球的速度逐漸減小
B.小球、彈簧組成系統(tǒng)的彈性勢(shì)能先逐漸增大再逐漸減小
C.小球的加速度逐漸增大
D.小球、地球組成系統(tǒng)的重力勢(shì)能逐漸減小

分析 把小球運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程分為三段:一是從A到B,此過(guò)程中只受到重力作用,小球做加速運(yùn)動(dòng),速度增加,小球的重力勢(shì)能的減少量全部轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能.二是從B到C,此過(guò)程彈簧逐漸被壓縮,彈簧的彈力逐漸增大,合外力逐漸減小,加速度和速度的方向相同,速度增大,到了C點(diǎn),重力和彈簧的彈力大小相等,速度達(dá)到最大值,此時(shí)的動(dòng)能最大,小球的重力勢(shì)能的減少量一部分轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能,另一部分轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能.三是從C到D,此過(guò)程彈簧繼續(xù)被壓縮,彈簧的彈力大于重力,加速度向上,速度越來(lái)越小,小球的重力勢(shì)能的減少量和動(dòng)能的減少量都轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能.小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,受到重力和彈簧的彈力,所以系統(tǒng)的機(jī)械能守恒.

解答 解:A、從A到B,小球做勻加速運(yùn)動(dòng),速度增加;從B到C,此過(guò)程彈簧逐漸被壓縮,彈簧的彈力逐漸增大,但彈力小于重力,合外力向下,與速度同向,小球做加速運(yùn)動(dòng).在C點(diǎn),彈力大小等于重力,合外力等于零.由于慣性,小球繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng),彈力繼續(xù)增大,則彈力將大于重力,合外力向上,與速度反向,小球做減速運(yùn)動(dòng),所以小球的速度先增大后減小,在C點(diǎn)的速度最大,故A錯(cuò)誤.
B、彈簧的壓縮量不斷增大,則彈性勢(shì)能逐漸增大,故B錯(cuò)誤.
C、從A到C,重力大于彈力,彈力增大時(shí),合力減小,加速度減。畯腃到B,彈力大于重力,增大時(shí),合力增大,加速度增大,即加速度先減小后增大,故C錯(cuò)誤.
D、小球的高度下降,重力做正功,則小球、地球組成系統(tǒng)的重力勢(shì)能逐漸.故D正確;
故選:D

點(diǎn)評(píng) 解決能量轉(zhuǎn)換時(shí),經(jīng)常要對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行分段,尤其是象此題有彈簧的情況;并找出各階段的臨界狀態(tài),在各段中對(duì)物體受力分析,明確各力的做功情況.

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:解答題

14.一個(gè)靜止在水平地面上的物體,質(zhì)量是10kg,物體與地面的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,在60N的水平拉力作用下沿水平地面向右運(yùn)動(dòng).(g=10m/s2
(1)物體的受力情況如何?(畫(huà)出受力分析圖)
(2)物體所受的合力是多少?
(3)求出物體運(yùn)動(dòng)的加速度?
(4)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,求物體在4s末的速度和4s內(nèi)的位移.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

15.用絕緣細(xì)線懸掛一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球,讓它處于右圖所示的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.由于磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng),小球靜止在圖示位置,這時(shí)懸線與豎直方向夾角為α.重力加速度為g.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.若磁場(chǎng)是靜止的,小球也能靜止在圖示位置
B.若磁場(chǎng)以v=$\frac{mg}{Bq}$水平向左運(yùn)動(dòng)時(shí),細(xì)線拉力為零
C.若磁場(chǎng)以v=$\frac{mgtanα}{qB}$豎直向下運(yùn)動(dòng)時(shí),細(xì)線拉力為零
D.若磁場(chǎng)以v=$\frac{mgtanα}{qB}$豎直向上運(yùn)動(dòng)時(shí),細(xì)線拉力為$\frac{mg}{cosα}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

12.如圖所示,在xOy平面的第三象限內(nèi),在平行于x軸的虛線與x軸之間有平行于x軸、方向沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E,虛線交y軸于C點(diǎn),其他部分有垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為$B=\sqrt{\frac{mE}{qL}}$,虛線上坐標(biāo)為(-2L,-L)處有一粒子源,可以沿y軸正方向發(fā)射不同速率的同種粒子,粒子的電荷量為q(q>0),質(zhì)量為m,不計(jì)粒子的重力.
(1)若粒子源發(fā)出的所有粒子均能從OC間射出電場(chǎng),求粒子的速度范圍;
(2)求在第(1)問(wèn)中,所有粒子進(jìn)入磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后,再通過(guò)y軸的區(qū)域的長(zhǎng)度;
(3)若某個(gè)粒子的速度較大,該粒子從(-1.5L,O)點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),求該粒子從出電場(chǎng)到再次進(jìn)入電場(chǎng)所用的時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

19.如圖所示,寬度為12$\sqrt{3}$L的區(qū)域被平均分為區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,其中Ⅰ、Ⅲ有勻強(qiáng)磁場(chǎng),它們的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向垂直紙面且相反.長(zhǎng)為12$\sqrt{3}$L,寬為3L的矩形abcd緊鄰磁場(chǎng)下方,與磁場(chǎng)邊界對(duì)齊,O為dc邊中點(diǎn),P為dc邊中垂線上一點(diǎn),OP=18L.矩形內(nèi)有勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,方向由A指向d.電荷量為q、質(zhì)量為m、重力不計(jì)的帶電粒子從a點(diǎn)以水平初速度(沿a指向b)飛入電場(chǎng),經(jīng)電場(chǎng)加速后恰能從O點(diǎn)射出,勻速運(yùn)動(dòng)一小段位移后進(jìn)入磁場(chǎng).
(1)求該粒子經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)速度;
(2)若粒子第一次進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),運(yùn)動(dòng)軌跡剛好與區(qū)域Ⅲ的右邊界相切,求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B;
(3)若改變勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小,粒子過(guò)O點(diǎn)后第三次過(guò)dc中垂線可達(dá)P點(diǎn),求該粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的整個(gè)過(guò)程在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

9.如圖所示,質(zhì)量m的物塊A下端固定一勁度系數(shù)為k的彈簧,彈簧下端固定在桌面上.物塊上端連一豎直細(xì)繩,細(xì)繩通過(guò)輕質(zhì)光滑的定滑輪與不計(jì)重力的小鉤B相連.開(kāi)始時(shí)物塊A處于靜止,細(xì)繩繃直但沒(méi)有作用力.現(xiàn)用拉力向下拉小鉤B,拉力的功率P恒定,當(dāng)彈簧彈力為零時(shí)物塊A的加速度為a.求:
(1)彈簧拉力為零時(shí)細(xì)繩的拉力F和物塊A的速度v;
(2)若已知上述過(guò)程經(jīng)過(guò)的時(shí)間為t,現(xiàn)改用質(zhì)量為2m的鉤碼C掛在小鉤B上,也從原狀態(tài)開(kāi)始釋放C,則當(dāng)彈簧彈力也為零時(shí),物塊A的動(dòng)能EK多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

16.關(guān)于重力不計(jì)的帶電粒子在下列情況下所做的運(yùn)動(dòng)正確的是( 。
A.帶電粒子以速率v0平行于磁感線方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng),將做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B.帶電粒子以速率v0垂直于磁感線方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng),將做類平拋運(yùn)動(dòng)
C.帶電粒子以速率v0平行于電場(chǎng)線方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng),將做勻變速直線運(yùn)動(dòng)
D.帶電粒子以速率v0垂直于電場(chǎng)線方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng),將做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

13.質(zhì)量為M的人站在地面上,用繩通過(guò)定滑輪將質(zhì)量為m的重物從地面向上拉動(dòng),如圖所示,若重物以加速度a上升,則人對(duì)地面的壓力為(  )
A.(M-m)g-maB.(M+m)g-maC.(M+m)g+maD.Mg-ma

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

14.如圖甲為一列間諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖,圖乙為介質(zhì)中x=2m處的質(zhì)點(diǎn)P以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)的振動(dòng)圖象.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.這列波的波長(zhǎng)是4m
B.這列波的傳播速度是20m/s
C.經(jīng)過(guò)0.15s,質(zhì)點(diǎn)P沿x軸的正方向遷移了3m
D.經(jīng)過(guò)0.1s,質(zhì)點(diǎn)Q的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸正方向
E.經(jīng)過(guò)0.35s時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點(diǎn)P距平衡位置的距離

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