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如图所示,一根原长为L的轻弹簧,下端固定在水平地面上,一个质量为m的小球,在弹簧的正上方从距地面高度为H处由静止下落压缩弹簧.若弹簧的最大压缩量为x,小球下落过程受到的空气阻力恒为f,则小球从开始下落至最低点的过程(  )

  A. 小球动能的增量为零

  B. 小球重力势能的增量为mg(H+x﹣L)

  C. 弹簧弹性势能的增量为(mg﹣f)(H+x﹣L)

  D. 系统机械能减小fH


【考点】: 功能关系.

【分析】: 分析小球的运动过程,找出初末状态.

根据重力做功量度重力势能的变化,运用动能定理求出弹簧弹力做功,根据弹簧弹力做功量度弹性势能的变化.

系统机械能的减少等于重力、弹力以外的力做的功.

【解析】: 解:A、小球下落的整个过程中,开始时速度为零,结束时速度也为零,所以小球动能的增量为0.故A正确;

B、小球下落的整个过程中,重力做功WG=mgh=mg(H+x﹣L),根据重力做功量度重力势能的变化WG=﹣△Ep得:小球重力势能的增量为﹣mg(H+x﹣L).故B错误;

C、根据动能定理得:WG+Wf+W弹=0﹣0=0,所以W弹=﹣(mg﹣f)(H+x﹣L),根据弹簧弹力做功量度弹性势能的变化W弹=﹣△Ep得:弹簧弹性势能的增量为(mg﹣f)(H+x﹣L),故C正确;

D、系统机械能的减少等于重力、弹力以外的力做的功,所以小球从开始下落至最低点的过程,阻力做的功为:f(H+x﹣L).所以系统机械能减小为:f(H+x﹣L).故D错误.

故选:AC

【点评】: 该题考查小球下落的过程中的功能关系,解决该题关键要清楚小球的运动过程和运用功能关系求解,什么力做功量度什么能的变化要能够对应.

 

练习册系列答案
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一物体以6m/s的初速度冲上斜面做加速度大小为2m/s2的匀减速运动,当它的速度大小为2m/s时,经历的时间可能为(  )

 

A.

1s

B.

2s

C.

3s

D.

4s

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用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内作圆周运动,不计空气阻力,小球恰好能过最高点,则小球在最高点的速度的大小是  ,小球过最低点时对绳子的拉力大小是 6mg .

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同步卫星离地球球心的距离为r,运行速率为v1,加速度大小为a1,地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为a2,第一宇宙速度为v2,地球半径为R,则(  )

 

A.

a1:a2=R2:r2

B.

a1:a2=r:R

C.

v1:v2=R2:r2

D.

v1:v2=

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小明手握不可伸长的轻绳一端,另一端系着质量为0.3kg的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动.当球某次运动到最低点时,绳恰好达到所能承受的最大拉力F而断掉,球飞行水平距离d=0.5m后落地,如图所示.已知握绳的手离地面高度也为d=0.5m,绳长L=d,重力加速度为g=10m/s2.忽略手的运动、小球的半径和空气阻力,试分析求解:

(1)绳断时球的速度大小v1;

(2)球落地时的速度大小v2;

(3)绳能承受的最大拉力F;

(4)改变绳长,使球重复上述运动.若绳仍在球运动到最低点时断掉,则球抛出的水平距离最大时,绳长为多少?水平距离为多少?

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半径为R的光滑圆环竖直放置,环上套有两个质量分别为m和m的小球A和B.A、B之间用一长为R的轻杆相连,如图所示.开始时,A、B都静止,且A在圆环的最高点,现将A、B释放,试求:

(1)B球到达最低点时的速度大小;

(2)B球到达最低点的过程中,杆对A球做的功;

(3)B球在圆环右侧区域内能达到的最高点位置.

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如图所示,光滑水平直轨道上两滑块A、B用橡皮筋连接,A的质量为m,开始时橡皮筋松弛,B静止,给A向左的初速度v0,一段时间后,B与A同向运动发生碰撞并黏在一起,碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍,也是碰撞前瞬间B的速度的一半,求:

(i)B的质量;

(ii)碰撞过程中A、B系统机械能的损失.

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下列说法中正确的是(  )

  A. 电子的衍射现象说明实物粒子也具有波动性

  B. 裂变物质体积小于临界体积时,链式反应不能进行

  C. 原子核内部一个质子转化成一个中子时,会同时释放出一个电子

  D. 235U的半衰期约为7亿年,随地球环境的变化,半衰期可能变短

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如图所示,竖直向上的匀强电场中,一竖直绝缘轻弹簧的下端固定在地面上,上端连接一带正电小球,小球静止时位于N点,弹簧恰好处于原长状态。保持小球的带电量不变,现将小球提高到M点由静止释放。则释放后小球从M运动到N过程中(   )

A.小球的机械能与弹簧的弹性势能之和保持不变

B.小球重力势能的减少量等于小球电势能的增加量

C.弹簧弹性势能的减少量等于小球动能的增加量

D.小球动能的增加量等于电场力和重力做功的代数和

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