如圖a所示,光滑水平面上兩個可看作質(zhì)點的小球A、B在同一直線上運動,A球在前,B球在后,開始時B的速度大于A的速度,A、B兩球之間有大小相等方向相反的與它們的距離平方成反比的斥力作用,這種相互作用力對應(yīng)著一種能可以稱之為相互作用能.在運動過程中,兩個小球始終沒有相撞,總動能和它們之間的相互作用能相互轉(zhuǎn)化但總能量不變.
李云和幾位同學在一起研究這樣一個問題:兩個小球在什么狀態(tài)下,它們之間的相互作用能最大.
在研究的過程中,李云提出了上面的問題可以用如圖b所示的情境類比.圖b中A′、B′是兩個在光滑水平面上同一直線上運動的滑塊,A′與一輕質(zhì)彈簧相連接.開始時B′的速度大于A′,在B′壓縮彈簧后,當A′、B′的速度相等時,彈簧的彈性勢能最大.
下列說法中正確的是( 。
分析:從相互作用能間的關(guān)系與彈簧彈性勢能關(guān)系、能量守恒角度分析答題.
解答:解:A、B在相互作用力作用下,A做減速運動、B做加速運動,經(jīng)過一段時間后兩者速度相同,在此過程中相互作用力做負功,相互作用能增大,當兩者速度相等時,相互作用能最大,在此過程中系統(tǒng)的動能與相互作用能之和保持不變;A′、B′接觸后彈簧被壓縮,A′做減速運動,B′做加速運動,經(jīng)過一段時間后,兩者速度相同,此時彈簧彈性勢能,即它們間的相互作用能最大,在整個過程中,只有彈力做功,系統(tǒng)機械能守恒,它們的相互作用能與動能之和不變;則李云的類比是合理的.
故選A.
點評:分析清楚運動過程,知道什么時候相互作用能最大、要從能量守恒角度分析答題.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖a所示,光滑水平面上的兩個物體A、B在運動中彼此間發(fā)生了相互作用,圖b為A、B相互作用前后的速度一時間圖象,(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖a所示在光滑水平面上用恒力F拉質(zhì)量m的單匝均勻正方形銅線框,在1位置以速度v0進入勻強磁場時開始計時t=0,此時線框中感應(yīng)電動勢為E,則線框右側(cè)邊的兩端MN間電壓為
 
.在3t0時刻線框到達2位置開始離開勻強磁場.此過程中v-t圖象如圖b所示,線框完全離開磁場的瞬間位置3速度為
 

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科目:高中物理 來源:河南五校2010屆高三模擬聯(lián)考理綜試題(物理) 題型:單選題

如圖a所示在光滑水平面上用恒力F拉質(zhì)量m的單匝均勻正方形銅線框,邊長為a,在1位置以速度v0進入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場并開始計時t=0,若磁場的寬度為b(b>3a),在3t0時刻線框到達2位置速度又為v0并開始離開勻強磁場。此過程中v-t圖象如圖b所示,則

A. t=0時,線框右側(cè)邊MN的兩端電壓為Bav0
B. 在t0時刻線框的速度為v0-2F t0/m
線框完全離開磁場的瞬間位置3速度一定比t0時刻線框的速度大
D. 線框從1位置進入磁場到完全離開磁場位置3過程中,線框中產(chǎn)生的電熱為2Fb

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科目:高中物理 來源:河南五校2010屆高三模擬聯(lián)考理綜試題(物理) 題型:多選題

如圖a所示在光滑水平面上用恒力F拉質(zhì)量m的單匝均勻正方形銅線框,邊長為a,在1位置以速度v0進入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場并開始計時t=0,若磁場的寬度為b(b>3a),在3t0時刻線框到達2位置速度又為v0并開始離開勻強磁場。此過程中v-t圖象如圖b所示,則

A. t=0時,線框右側(cè)邊MN的兩端電壓為Bav0

B. 在t0時刻線框的速度為v0-2F t0/m

C.線框完全離開磁場的瞬間位置3速度一定比t0時刻線框的速度大

D. 線框從1位置進入磁場到完全離開磁場位置3過程中,線框中產(chǎn)生的電熱為2Fb

 

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