【题目】如图所示,竖直光滑杆固定不动,套在杆上的弹簧下端固定,将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0.1m处,滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块,通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块的Ek-h图象。其中高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线,其余部分为曲线,以地面为零势能面,不计空气阻力,取g=10m/s2,由图象可知( )
A.小滑块的质量为0.2kg
B.弹簧的劲度系数为2.5N/m,最大弹性势能为0.5J
C.小滑块运动过程中先加速再减速。在加速过程中,有加速度大小等于g的位置
D.小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.18J
【答案】AC
【解析】
A.在高度范围为0.2m<h<0.35m时,E-h图像为倾斜直线,斜率恒定表示合外力恒定,滑块做竖直上抛运动,合外力为重力
则
故A正确;
B.在整个运动过程中,弹簧与滑块构成的系统机械能守恒,弹簧的弹性势能、滑块的重力势能、滑块的动能之和保持不变,最初系统只有滑块的重力势能与弹簧的弹性势能,在滑块上升过程(没有脱离弹簧)中,弹性势能转化为滑块的机械能;当滑块刚脱离弹簧,开始做竖直上抛运动时,系统的机械能全部转化为滑块的机械能。系统总的机械能为
当Ep=0时
最初的重力势能为,弹性势能最大为
,在h1=0.18m时,Ek-h图像斜率为零,合外力等于零,则
mg=kx1
根据图像可知,滑块上升距离为0.1m时,弹簧恢复原长L0=0.20m,由此可知弹簧最大压缩量为
xmax=0.1m
且
x1=L0-0.18m=0.02m
则
故B错误;
CD.当弹簧弹性势能与滑块重力势能最小时,滑块动能最大,由图可知,,则
根据上述分析可知,h0=0.1m时,滑块的加速度
滑块在运动过程中,先做加速度减小的加速运动,加速度为零时,速度达到最大值,后做加速度增加的减速运动,结合图像可知,在加速过程中有加速度大小等于g的位置,故C正确,D错误。
故选AC。
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】小明同学将“打夯”的情境简化成如图所示的过程:放置于水平地面的平底重物,两人同时通过绳子对重物各施加一个拉力,拉力大小均为,方向均与竖直方向成
,两人同时作用t=0.4s后停止施力。一段时间后重物落下,重物砸入地面之下的距离s=4cm。已知重物的质量为m=48kg,所受空气阻力忽略不计,重力加速度取
,
。求:
(1)重物上升的时间;
(2)重物砸入地面的过程中,重物对地面的平均冲击力大小。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示为一架小型四旋翼无人机,它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前正得到越来越广泛的应用。现对无人机进行试验,无人机的质量为m=2kg,运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4N,当无人机在地面上从静止开始,以最大升力竖直向上起飞,经时间t=4s时离地面的高度为h=16m,g取10m/s2。求:
(1)其动力系统所能提供的最大升力F;
(2)无人机通过调整升力继续上升,恰能悬停在距离地面高度为H=36m处,求无人机从h上升到H的过程中,动力系统所做的功W;
(3)无人机从H=36m处,由于动力设备故障,突然失去升力而坠落至地面,若与地面的作用时间为t2 = 0.2 s(此过程忽略空气阻力),求无人机所受地面平均冲力FN。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示为带电粒子在某电场中沿x轴正方向运动时,其电势能随位移的变化规律,其中两段均为直线。则下列叙述正确的是( )
A.该粒子带正电
B.2m~4m内电势逐渐升高
C.0m~2m和2m~6m的过程中粒子的加速度大小相等方向相反
D.2m~4m电场力做的功和4m~6m电场力对该粒子做的功相等
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】近几年家用煤气管道爆炸的事件频繁发生,某中学实验小组的同学进行了如下的探究:该实验小组的同学取一密闭的容积为10L的钢化容器,该容器的导热性能良好,开始该容器与外界大气相通,已知外界大气压强为1atm,然后将压强恒为5atm的氢气缓慢地充入容器,当容器内混合气的压强达到1.5atm时会自动发生爆炸。假设整个过程中容器的体积不变。求:
(1)有多少升压强为5atm的氢气充入容器时容器将自动爆炸?
(2)假设爆炸时钢化容器内的气体不会向外泄露,经测量可知容器内气体的温度由27℃突然上升到2727℃瞬间的压强应为多大?
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】某小组同学用简易装置探究功与能量之间的关系,他们找来一块平整且比较光滑的木板,从实验室借来打点计时器、刻度尺、小车和纸带。他们把木板搭在台阶上。如图甲安装好实验器材,得到如图乙所示的一条纸带。
(1)在探究过程中,需要测量台阶的高度h和木板的长度L,已知纸带上相邻两计数点之间的时间间隔为T,根据纸带数据利用MN两点,该组同学需要探究的表达式为______(用题中所给物理量的字母表示)。
(2)在该实验中下列说法正确的是_____
A.该实验中先接通电源,后释放小车
B.由于摩擦力对实验结果有影响,所以把木板搭在台阶上是为了平衡摩擦力
C.由于阻力的存在,该实验中小车增加的动能一定小于小车重力做的功
D.在该实验中还需要用天平测量小车的质量
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】分子力F、分子势能EP与分子间距离r的关系图线如甲乙两条曲线所示(取无穷远处分子势能EP=0).下列说法正确的是
A. 乙图线为分子势能与分子间距离的关系图线
B. 当r=r0时,分子势能为零
C. 随着分子间距离的增大,分子力先减小后一直增大
D. 分子间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得更快
E. 在r<r0阶段,分子力减小时,分子势能也一定减小
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,水平面上有A、B两个小物块(均视为质点),质量均为,两者之间有一被压缩的轻质弹簧(未与A、B连接)。距离物块A为L处有一半径为L的固定光滑竖直半圆形轨道,半圆形轨道与水平面相切于C点,物块B的左边静置着一个三面均光滑的斜面体(底部与水平面平滑连接)。某一时刻将压缩的弹簧释放,物块A、B瞬间分离,A向右运动恰好能过半圆形轨道的最高点D(物块A过D点后立即撤去),B向左平滑地滑上斜面体,在斜面体上上升的最大高度为L(L小于斜面体的高度)。已知A与右侧水平面的动摩擦因数
,B左侧水平面光滑,重力加速度为
,求:
(1)物块A通过C点时对半圆形轨道的压力大小;
(2)斜面体的质量;
(3)物块B与斜面体相互作用的过程中,物块B对斜面体做的功。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图(a)所示,一导热性良好、内壁光滑的汽缸水平放置,面积S=2×10-3m2、质量m=4kg、厚度不计的活塞与汽缸底部之间封闭了一部分气体,此时活塞与汽缸底部之间的距离为24cm,在活塞的右侧12cm处有一对与汽缸固定连接的卡环,气体的温度为300K,大气压强p0=1.0×105Pa。现将汽缸竖直放置,如图(b)所示,取g=10m/s2。求:
(1)活塞与汽缸底部之间的距离;
(2)汽缸竖直放置后,当封闭气体的压强为1.5×105Pa时,求此时气体的温度。
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com