【题目】如图,一轻弹簧下端连接在倾角为30°的固定斜面上,一质量为1kg的滑块(可视为质点)从斜面顶端a点由静止开始下滑,到b点接触弹簧,滑块将弹簧压缩至最低点c,然后又回到a点.已知ab两点间距离为0.8m,bc两点间距离为0.2m,重力加速度g取10m/s2 . 下列说法正确的是( )
A.从a点第一次运动到b点的过程中,滑块的机械能守恒
B.从b点运动到c点的过程中,滑块重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
C.整个过程中弹簧弹性势能的最大值为5J
D.整个过程中滑块动能的最大值为5J
【答案】A,C
【解析】解:A、由题知,滑块被弹簧弹回后能回到a点,说明斜面是光滑的,则从a点第一次运动到b点的过程中,只有重力做功,滑块的机械能守恒,故A正确.
B、从b点运动到c点的过程中,滑块的动能和重力势能都减少,弹簧的弹性势能增加,由于弹簧和滑块组成的系统只有重力和弹力做功,所以系统的机械能守恒,则知该过程中,滑块重力势能的减少量与动能减少量之和等于弹簧弹性势能的增加量.故B错误.
C、滑块从a到c,运用动能定理得:mghac+W弹′=0﹣0,又 hac=Sacsin30°=0.5m
解得:W弹′=﹣5J.
弹簧弹力做的功等于弹性势能的变化量的负值,所以整个过程中弹簧弹性势能的最大值为5J.故C正确.
D、当滑块的合力为0时,滑块速度最大,设滑块在d点合力为0,d点在b和c之间.滑块从a到d,运用动能定理得:mghad+W弹=EKd﹣0
mghad<mghac=10×0.5J=5J,W弹<0,所以动能的最大值 EKd<5J,故D错误.
故选:AC
分析滑块的运动过程,可判断从a点第一次运动到b点的过程中,滑块的机械能是否守恒.滑块先加速运动到b,接触弹簧后滑块没有减速,而是继续加速,当滑块的合力为0时,滑块速度最大,再向下做减速运动,速度减到0时,弹簧压得最紧,弹性势能最大.选择适当的过程运用动能定理列式求解.
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【题目】如图所示,宇航员站在某质量分布均匀的星球表面沿水平方向以初速度v0抛出一个小球,经时间t落地,落地时速度与水平地面间的夹角为α,已知该星球半径为R,万有引力常量为G,求:
(1)该星球表面的重力加速度a;
(2)该星球的第一宇宙速度v;
(3)人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期T.
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【题目】如图,金属棒置于水平放置的
形光滑导轨上,在
右侧存在有界匀强磁场
,磁场方向垂直导轨平面向下,在
左侧的无磁场区域
内有一半径很小的金属圆环
,圆环与导轨在同一平面内.当金属棒
在水平恒力
作用下从磁场左边界
处由静止开始向右运动后,则( )
A. 圆环有收缩的趋势 B. 圆环
有扩张的趋势
C. 圆环内产生的感应电流变大 D. 圆环内产生的感应电流变小
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【题目】如图所示为建筑工地一个小型起重机起吊重物的示意图.一根轻绳跨过光滑的动滑轮,轻绳的一端系在位置A处,动滑轮的下端挂上重物,轻绳的另一端挂在起重机的吊钩C处.起吊重物前,重物处于静止状态.起吊重物过程是这样的:先让吊钩从位置C竖直向上缓慢的移动到位置B,然后再让吊钩从位置B水平向右缓慢地移动到D,最后把重物卸载某一个位置.则关于轻绳上的拉力大小变化情况,下列说法正确的是( )
A. 吊钩从C向B移动的过程中,轻绳上的拉力不变
B. 吊钩从C向B移动过程中,轻绳上的拉力变大
C. 吊钩从B向D移动过程中,轻绳上的拉力不变
D. 吊钩从B向D移动过程中,轻绳上的拉力变大
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【题目】跳水运动员从高台上往下的运动可近似看成自由落体运动,则对他从开始下落直到入水的运动过程,下列说法正确的是( )
A. 前一半时间内的位移小,后一半时间内的位移大
B. 前一半时间内的重力冲量小,后一半时间内的重力冲量大
C. 前一半位移用的时间短,后一半位移用的时间长
D. 前一半位移重力做的功少,后一半位移重力做的功多
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【题目】如图所示,弹簧的一端固定,另一端连接一个物块,弹簧质量不计.物快(可视为质点)的质量为 ,在水平桌面上沿轴运动,与桌面间的动摩擦因数为
.以弹簧原长时物块的位置为坐标原点
,当弹簧的伸长量为
时,物块所受弹簧弹力大小为
,
为常量.
()请画出
随
变化的示意图;并根据
图象求物块沿
轴从
点运动到位置
的过程中弹力所做的功.
()物块由
向右运动到
,然后由
返回到
,在这个过程中,
.求弹力所做的功,并据此求弹性势能的变化量;
.求滑动摩擦力所做的功;并与弹力做功比较,说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念,为什么?
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【题目】图甲中直线PQ表示电场中的一条电场线,质量为m、电量为-q的带负电粒子仅在电场力作用下沿电场线向右运动,经过P点时速度为v0,到达Q点时速度减为零,粒子运动的v-t图象如图乙所示。下列判断正确的是( )
A. P点电势高于Q点电势
B. P点场强大于Q点场强
C. P、Q两点的电势差为
D. 带负电粒子在P点的电势能大于在Q点的电势能
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