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15.如图所示,一轻质弹簧原长为l,竖直固定在水平面上,一质量为m的小球从离水平面高为H处自由下落,正好压在弹簧上,下落过程中小球遇到的空气阻力恒为Ff,小球压缩弹簧的最大压缩量为x,则弹簧被压到最短时的弹性势能为(  )
A.(mg-Ff)(H-l+x)B.mg(H-l+x)-Ff(H-l)C.mgH-Ff(l-x)D.mg(l-x)+Ff(H-l+x)

分析 当小球到达最低点时,弹簧的弹性势能最大,根据系统的能量守恒求解.

解答 解:当小球到达最低点时,弹簧的弹性势能最大,小球从A到C的过程,根据系统的能量守恒得:
弹簧的最大弹性势能Epm=(mg-Ff)[H-(L-x)]=(mg-Ff)(H-l+x)
故选:A

点评 本题首先要正确分析小球的运动情况,再根据系统能量守恒求解最大弹性势能.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

5.在汽车中悬挂一小球,当汽车在作匀变速运动时,悬线不在竖直方向上,则当悬线保持与竖直方向夹角为θ时,汽车的加速度有多大?并讨论汽车可能的运动情况.

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6.如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图,其下半部AB是一长为2R的竖直细管,上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管,管口沿水平方向,AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧.投饵时,每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定,在弹簧上段放置一粒鱼饵,解除锁定,弹簧可将鱼饵弹射出去.设质量为m的鱼饵到达管口C时,对管壁的作用力恰好为零.不计鱼饵在运动过程中的机械能损失,且锁定和解除锁定时,均不改变弹簧的弹性势能.已知重力加速度为g.求:
(1)质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小v1
(2)弹簧压缩到0.5R时的弹性势能Ep
(3)已知地面欲睡面相距1.5R,若使该投饵管绕AB管的中轴线OO′.在90°角的范围内来回缓慢转动,每次弹射时只放置一粒鱼饵,鱼饵的质量在$\frac{2}{3}m$到m之间变化,且均能落到水面.持续投放足够长时间后,鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少?

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3.下列关于牛顿运动定律的说法中正确的是(  )
A.速度大的物体难停下来,说明惯性与速度有关
B.一对作用力与反作用力的作用效果总是相同的
C.一对作用力与反作用力可以相互平衡
D.力的国际制单位“牛顿”是根据牛顿第二定律定义的

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10.随着“神七”飞船发射的圆满成功,中国航天事业下一步的进展备受关注.“神八”发射前,将首先发射试验性质的小型空间站“天宫一号”,然后才发射“神八”飞船,两个航天器将在太空实现空间交会对接.空间交会对接技术包括部分相互衔接的空间操作,则空间交会和空间对接.所谓交会是指两个或两个以上的航天器在轨道上按预定位置和时间相会,而对接则为两个航天器相会后在结构上连成一个整体.关于“天宫一号”和“神八”交会时的情境,以下判断正确的是(  )
A.“神八”加速可追上在同一轨道的“天宫一号”
B.“神八”减速方可与在同一轨道的“天宫一号”交会
C.“天宫一号”和“神八”交会时它们具有相同的向心加速度
D.“天宫一号”和“神八”交会时它们具有相同的向心力

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20.下列四幅图象中能描述物体做自由落体运动规律的图象是(  )
A.B.C.D.

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7.由电场强度的定义式E=$\frac{F}{q}$可知,在电场中的同一点(  )
A.电场强度E跟F成正比,跟q成反比
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C.电荷在电场中某点所受的电场力大,该点的电场强度强
D.无论检验电荷所带的电量如何变化,$\frac{F}{q}$始终不变

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4.小金属球质量为m,用长为L的轻悬线固定于O点,在O点的正下方$\frac{L}{2}$处钉有一颗钉子P,把悬线沿水平方向拉直,如图所示,若无初速度释放小球,当悬线碰到钉子后瞬间(设线没有断)(  )
A.小球的角速度突然增大B.小球的线速度突然减小到零
C.小球的向心加速度突然变小D.小球的线速度突然增大

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5.由于万有引力定律和库仑定律都满足平方反比规律,因此引力场和电场之间有许多相似的性质,在处理有关问题时可以将它们进行类比.例如电场中反映各点电场强弱的物理量是电场强度,其定义式为E=$\frac{F}{q}$.在引力场中可以有一个类似的物理量用来反映各点引力场的强弱.设地球质量为M,半径为R,地球表面处重力加速度为g,引力常量为G.如果一个质量为m的物体位于距地心2R处的某点,则下列表达式中能反映该点引力场强弱的是(  )
A.G$\frac{Mm}{(2R)^{2}}$B.G$\frac{m}{(2R)^{2}}$C.G$\frac{M}{(2R)^{2}}$D.G$\frac{M}{R^2}$

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