如圖所示,固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的小球,小球與一輕質(zhì)彈簧一端相連,彈簧的另一端固定在地面上的A點(diǎn),已知桿與水平面之間的夾角θ<45°,當(dāng)小球位于B點(diǎn)時(shí),彈簧與桿垂直,此時(shí)彈簧處于原長(zhǎng).現(xiàn)讓小球自C點(diǎn)由靜止釋放,在小球滑到桿底端的整個(gè)過(guò)程中,關(guān)于小球的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能,下列說(shuō)法正確的是(  )

 

A.

小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和保持不變

 

B.

小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和先增大后減少

 

C.

小球的動(dòng)能與彈簧的彈性勢(shì)能之和先減少后增大

 

D.

小球的重力勢(shì)能與彈簧的彈性勢(shì)能之和保持不變


考點(diǎn):

共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用;物體的彈性和彈力.

專(zhuān)題:

共點(diǎn)力作用下物體平衡專(zhuān)題.

分析:

分析小球沿桿下滑的過(guò)程的受力和做功情況,重力和彈簧的拉力做功,所以小球機(jī)械能不守恒,但是小球和彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒.

解答:

解:A、小球沿桿下滑的過(guò)程的受重力、桿的彈力和彈簧的拉力,重力和彈簧的拉力做功,所以小球機(jī)械能不守恒,故A錯(cuò)誤.

B、根據(jù)除了重力之外的力做功量度機(jī)械能守恒得:

小球自C點(diǎn)由靜止釋放到B的過(guò)程中彈簧的拉力做正功,所以小球的機(jī)械能增大,從B點(diǎn)向下,彈簧的拉力與速度方向成鈍角,做負(fù)功,小球的機(jī)械能減小,故B正確.

C、小球和彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,而小球的重力勢(shì)能減小,所以小球的動(dòng)能與彈簧的彈性勢(shì)能之和增大,故C錯(cuò)誤.

D、小球和彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,而小球的動(dòng)能在變化,所以小球的重力勢(shì)能與彈簧的彈性勢(shì)能之和也在變化,故D錯(cuò)誤.

故選:B.

點(diǎn)評(píng):

對(duì)物理過(guò)程進(jìn)行受力、運(yùn)動(dòng)、做功分析,是解決問(wèn)題的根本方法.這是一道考查系統(tǒng)機(jī)械能守恒的好題.

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


若用假想的引力場(chǎng)線描繪質(zhì)量相等的兩星球之間的引力場(chǎng)分布,使其它質(zhì)點(diǎn)在該引力場(chǎng)中任意一點(diǎn)所受引力的方向沿該點(diǎn)引力場(chǎng)線的切線上,指向箭頭方向.則描述該引力場(chǎng)的引力場(chǎng)線分布圖是( 。

 

A.

B.

C.

D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


我國(guó)研制并成功發(fā)射的“嫦娥二號(hào)”探測(cè)衛(wèi)星,在距月球表面高度為h的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)行的周期為T(mén).若以R表示月球的半徑,則(  )

 

A.

衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)的向心加速度為

 

B.

衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)的線速度為

 

C.

物體在月球表面的重力加速度為

 

D.

月球的第一宇宙速度為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,MN、PQ為水平放置的平行導(dǎo)軌,通電導(dǎo)體棒ab垂直放置在導(dǎo)軌上,已知導(dǎo)體棒的質(zhì)量m=1kg、長(zhǎng)L=2.0m,通過(guò)的電流I=5.0A,方向如圖所示,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=.當(dāng)加一豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí),導(dǎo)體棒水平向右運(yùn)動(dòng),隨著磁感應(yīng)強(qiáng)度的增大,導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的加速度增大;若減小磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與速度方向的夾角,當(dāng)該夾角減小到某一值θ時(shí),無(wú)論怎樣增大磁感應(yīng)強(qiáng)度,導(dǎo)體棒ab均不會(huì)運(yùn)動(dòng),則θ為( 。

 

A.

30°

B.

45°

C.

60°

D.

90°

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖1所示,寬度為d的豎直狹長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)(邊界為L(zhǎng)1、L2),存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直方向上的周期性變化的電場(chǎng)(如圖2所示),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E0,E>0表示電場(chǎng)方向豎直向上.t=0時(shí),一帶正電、質(zhì)量為m的微粒從左邊界上的N1點(diǎn)以水平速度v射入該區(qū)域,沿直線運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)后,做一次完整的圓周運(yùn)動(dòng),再沿直線運(yùn)動(dòng)到右邊界上的N2點(diǎn).Q為線段N1N2的中點(diǎn),重力加速度為g.上述d、E0、m、v、g為已知量.

(1)求微粒所帶電荷量q和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;

(2)求電場(chǎng)變化的周期T;

(3)改變寬度d,使微粒仍能按上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程通過(guò)相應(yīng)寬度的區(qū)域,求T的最小值.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


一航天飛機(jī)下有一細(xì)金屬桿,桿指向地心.若僅考慮地磁場(chǎng)的影響,則當(dāng)航天飛機(jī)位于赤道上空( 。

 

A.

由東向西水平飛行時(shí),金屬桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向一定由上向下

 

B.

由西向東水平飛行時(shí),金屬桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向一定由上向下

 

C.

沿經(jīng)過(guò)地磁極的那條經(jīng)線由南向北水平飛行時(shí),金屬桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向一定由下向上

 

D.

沿經(jīng)過(guò)地磁極的那條經(jīng)線由北向南水平飛行時(shí),金屬桿中一定沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距l(xiāng)m,導(dǎo)軌平面與水平面成θ=37°角,下端連接阻值為R的電阻.勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直.質(zhì)量為0.2kg、電阻不計(jì)的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上,棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25.求:

(1)求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑時(shí)的加速度大。

(2)當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí),電阻R消耗的功率為8W,求該速度的大。

(3)在上問(wèn)中,若R=2Ω,金屬棒中的電流方向由a到b,求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向.

(g=10rn/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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如圖所示,在粗糙水平面上有一質(zhì)量為M、高為h的斜面體,斜面體的左側(cè)有一固定障礙物Q,斜面體的左端與障礙物的距離為d。將一質(zhì)量為m的小物塊置于斜面體的頂端,小物塊恰好能在斜面體上與斜面體一起保持靜止;現(xiàn)給斜面體施加一個(gè)水平向左的推力,使斜面體和小物塊一起向左勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)斜面體到達(dá)障礙物與其碰撞后,斜面體立即停止運(yùn)動(dòng),小物塊水平拋出,最后落在障礙物的左側(cè)P處(圖中未畫(huà)出),已知斜面體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1,斜面傾角為θ,重力加速度為g,滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力,求:

(1)小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2;

(2)要使物塊在地面上的落點(diǎn)P距障礙物Q最遠(yuǎn),水平推力F為多大;

(3)小物塊在地面上的落點(diǎn)P距障礙物Q的最遠(yuǎn)距離。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,在豎直方向上AB兩物體通過(guò)勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連,A放在水平地面上,B、C兩物體通過(guò)細(xì)繩繞過(guò)光滑輕質(zhì)定滑輪相連,C放在固定的光滑斜面上,斜面傾角為30°.用手調(diào)整C,使細(xì)線剛剛拉直但無(wú)拉力作用,并保證ab段的細(xì)線豎直、cd段的細(xì)線與斜面平行.已知B的質(zhì)量為m,C的質(zhì)量為4m,A的質(zhì)量遠(yuǎn)大于m,重力加速度為g,細(xì)線與滑輪之間的摩擦力不計(jì).開(kāi)始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),釋放C后它沿斜面下滑.若斜面足夠長(zhǎng),求:

(1)當(dāng)B物體的速度最大時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量;

(2)B物體的最大速度.

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