4.圖中,固定的光滑豎直桿上套有一質(zhì)量為m的圓環(huán),圓環(huán)與水平放置輕質(zhì)彈簧一端相連,彈簧另一端固定在墻壁上的A點(diǎn),圖中彈簧水平時(shí)恰好處于原長狀態(tài).現(xiàn)讓圓環(huán)從圖示位置(距地面高度為h)由靜止沿桿滑下,滑到桿的底端B時(shí)速度恰好為零.則在圓環(huán)下滑至底端的過程中( 。
A.圓環(huán)的機(jī)械能守恒B.彈力對圓環(huán)做負(fù)功,大小為mgh
C.圓環(huán)所受合力做功為零D.圓環(huán)到達(dá)B時(shí)彈簧彈性勢能為mgh

分析 分析圓環(huán)沿桿下滑的過程的受力和做功情況,只有重力彈簧的拉力做功,所以圓環(huán)機(jī)械能不守恒,系統(tǒng)的機(jī)械能守恒;根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒進(jìn)行分析.

解答 解:A、圓環(huán)沿桿滑下過程中,彈簧的拉力對圓環(huán)做功,圓環(huán)的機(jī)械能不守恒,故A錯(cuò)誤,
B、圖中彈簧水平時(shí)恰好處于原長狀態(tài),在圓環(huán)下滑的過程中,彈簧對圓環(huán)有拉力,此拉力對圓環(huán)做負(fù)功,則由功能原理知圓環(huán)的機(jī)械能減小,根據(jù)動(dòng)能定理可知彈力做功為-mgh.故B正確.
C、對于圓環(huán),兩個(gè)過程中動(dòng)能的變化量為零,根據(jù)動(dòng)能定理可知圓環(huán)所受的合力做功為零,故C正確.
D、對于圓環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng)而言,只有重力和彈力做功,系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,可知圓環(huán)的機(jī)械能減少了mgh,那么彈簧的彈性勢能增大mgh,故D正確.
故選:BCD.

點(diǎn)評 對物理過程進(jìn)行受力、運(yùn)動(dòng)、做功分析,是解決問題的根本方法.這是一道考查系統(tǒng)機(jī)械能守恒的基礎(chǔ)好題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.如圖所示,位于斜面上的物塊M在沿斜面向上的力F作用下,處于靜止?fàn)顟B(tài),則斜面作用于物塊的摩擦力( 。
A.方向可能沿斜面向上B.方向一定沿斜面向下
C.可能不受摩擦力D.一定受到摩擦力

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.如圖所示,小物塊P位于光滑斜面上,斜面體Q置于光滑水平地面上.則小物塊P從靜止開始沿斜面下滑的過程中(  )
A.物塊P處于超重狀態(tài)
B.斜面對P的彈力方向垂直于接觸面
C.物塊P和斜面體Q組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
D.物塊P和斜面體Q組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖是機(jī)場的安檢人員用手持金屬探測器檢查乘客的情景.當(dāng)探測線圈靠近金屬物體時(shí),在金屬物體中就會(huì)產(chǎn)生電流,如果能檢測出這種變化,就可以判定探測線圈附近有金屬物體了.圖中能反映出金屬探測器工作原理的是( 。
A.
通電螺線管使小磁針偏轉(zhuǎn)
B.
金屬棒在磁場中運(yùn)動(dòng)使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)
C.
通電導(dǎo)線在磁場中運(yùn)動(dòng)
D.
通電直導(dǎo)線使小磁針偏轉(zhuǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.如圖為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)的波形圖,當(dāng)Q點(diǎn)在t=0的振動(dòng)狀態(tài)傳至P點(diǎn)時(shí),( 。
A.Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)正在波峰位置
B.Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的加速度沿y軸的正方向
C.Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的振動(dòng)速度比P處的大
D.1cm<x<3cm范圍內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)正在向y軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

9.傾角為30°的直角三角形底邊長為2l,底邊處在水平位置,斜邊為光滑絕緣導(dǎo)軌.現(xiàn)在底邊中點(diǎn)O處固定一正電荷Q,讓一個(gè)質(zhì)量為m、帶正電的點(diǎn)電荷q沿斜邊頂端A滑下(不脫離斜面).測得它滑到斜邊上的垂足D處時(shí)速度為υ,加速度為a,方向沿斜面向下.該點(diǎn)電荷滑到斜邊底端C點(diǎn)時(shí)的速度υc=$\sqrt{{v}^{2}+\sqrt{3}gL}$,加速度ac=g-a.(重力加速度為g)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.如圖,一個(gè)半徑為R的半球形的碗固定在桌面上,碗口水平,O點(diǎn)為其球心,碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的.一根輕質(zhì)細(xì)線跨在碗口上,線的兩端分別系有小球A和B,當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時(shí),小球A與O點(diǎn)的連線與水平線的夾角為60°.
(1)求小球A與小球B的質(zhì)量比mA:mB;
(2)現(xiàn)將A球質(zhì)量改為2m、B球質(zhì)量改為m,且開始時(shí)A球位于碗口C點(diǎn),由靜止沿碗下滑,當(dāng)A球滑到碗底時(shí),求兩球總的重力勢能改變量;(B球未碰到碗壁)
(3)在(2)條件下,當(dāng)A球滑到碗底時(shí),求B球的速度大。

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.如圖,矩形abcd為勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場方向豎直向下,圓形閉合金屬線圈以一定的速度沿光滑絕緣水平面向磁場區(qū)域運(yùn)動(dòng).下圖是線圈的四個(gè)可能到達(dá)的位置,則線圈的動(dòng)能可能為零的位置是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.在電場中存在A、B、C、D四點(diǎn),如果A、B、C、D四點(diǎn)剛好構(gòu)成正方形,且A、B、C、D四點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同,則該電場( 。
A.可能是勻強(qiáng)電場B.可能是一個(gè)點(diǎn)電荷形成的
C.可能是兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷形成的D.可能是兩個(gè)等量同種點(diǎn)電荷形成的

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