13.如圖所示,輕彈簧放置在傾角為30°的光滑斜面上,下端固定于斜面底端,重20N的滑塊以斜面頂端a點由靜止開始下滑,到b點接觸彈簧,滑塊將彈簧壓縮最低至c點,然后又回到a點.已知ab=1m,bc=0.2m.下列說法正確的是( 。
A.整個過程中滑塊動能的最大值為12J
B.整個過程中彈簧彈性勢能的最大值為12J
C.從b點向下到c點過程中,滑塊的機械能減少量為12J
D.從c點向上返回a點過程中彈簧、滑塊與斜面組成的系統(tǒng)機械能增加

分析 分析滑塊的運動過程,滑塊先加速運動到b,接觸彈簧后滑塊沒有減速,而是繼續(xù)加速,當(dāng)滑塊的合力為0時,滑塊速度最大,再向下做減速運動,速度減到0時,彈簧壓得最緊,彈性勢能最大.選擇適當(dāng)?shù)倪^程運用動能定理列式求解.

解答 解:A、當(dāng)滑塊的合力為0時,滑塊速度最大,動能最大.設(shè)滑塊在d點合力為0,d點應(yīng)在b和c之間.滑塊從a到d,運用動能定理得:
mghad+W=EKd-0
因為mghad<mghac=20×1.2×sin30°=12J,W<0,所以最大動能 EKd<12J,故A錯誤.
B、滑塊從a到c,運用動能定理得:mghac+W′=0-0,解得:W′=-mghac=-12J.克服彈簧彈力做的功等于彈性勢能的增加量,所以整個過程中彈簧彈性勢能的最大值為12J.故B正確.
C、從b點到c點彈簧的彈力對滑塊做功為-12J,根據(jù)功能關(guān)系知,滑塊的機械能減少量為12 J,故C正確.
D、整個過程中彈簧、滑塊與斜面組成的系統(tǒng)機械能守恒,沒有與系統(tǒng)外發(fā)生能量轉(zhuǎn)化,彈簧、滑塊與斜面組成的系統(tǒng)機械能守恒.故D錯誤.
故選:BC

點評 本題的關(guān)鍵是認真分析物理過程,把復(fù)雜的物理過程分成幾個小過程并且找到每個過程遵守的物理規(guī)律.本題要明確彈簧、滑塊與斜面組成的系統(tǒng)機械能守恒,但在與彈簧接觸的過程中,滑塊的機械能不守恒.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

8.某同學(xué)利用打點計時器和氣墊導(dǎo)軌做驗證動量守恒定律的實驗,氣墊導(dǎo)軌裝置如圖甲所示,所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成.在空腔導(dǎo)軌的兩個工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔,向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣,空氣會從小孔中噴出,使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上,這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差.
(1)下面是實驗的主要步驟:
①安裝好氣墊導(dǎo)軌,調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕,使導(dǎo)軌水平;
②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣;
③把打點計時器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè),將紙帶穿過打點計時器與彈射架并固定在滑塊1的左端,調(diào)節(jié)打點計時器的高度,直至滑塊拖著紙帶移動時,紙帶始終在水平方向;
④使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩;
⑤把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間,已知碰后兩滑塊一起運動;
⑥先接通打點計時器的電源,然后放開滑塊1,讓滑塊帶動紙帶一起運動;
⑦取下紙帶,重復(fù)步驟④⑤⑥,選出理想的紙帶如圖乙所示;
⑧測得滑塊1(包括撞針)的質(zhì)量310g,滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205g.請完善實驗步驟⑥的內(nèi)容.
(2)已知打點計時器每隔0.02s打一個點,計算可知兩滑塊相互作用前質(zhì)量與速度的成績之和為0.620kg•m/s;兩滑塊相互作用以后質(zhì)量與速度的乘積之和為0.618kg•m/s.(保留三位有效數(shù)字)
(3)試說明(2)問中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是:紙帶與打點計時器限位孔有摩擦力的作.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.抽真空的玻璃管中的一枚硬幣與一片羽毛,從同一高度同時落下,則以下說法中正確的是( 。
A.硬幣比羽毛先落到底部
B.硬幣和羽毛一定同時落到底部
C.羽毛下落的加速度比硬幣下落的加速度小
D.羽毛落到底部時的速度與硬幣落到底部時的速度相等

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.以下說法正確的是( 。
A.單晶體和多晶體的物理性質(zhì)是各向異性的
B.布朗運動的規(guī)律反映出分子熱運動的規(guī)律,即小顆粒的運動是液體分子無規(guī)則運動的反映
C.當(dāng)分子間引力和斥力平衡時,分子勢能最小
D.如果沒有摩擦,熱機的效率可達到100%
E.從微觀上看,氣體壓強的大小與分子平均動能和分子的密集程度有關(guān)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.關(guān)于運動的合成與分解,下列說法正確的是(  )
A.合運動與分運動具有等時性
B.只有對曲線運動才能進行運動的分解
C.兩個直線運動的合運動可能是直線運動也可能是曲線運動
D.平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.關(guān)于公式  $\frac{{R}^{3}}{{T}^{2}}$=k,下列說法中正確的是( 。
A.公式只適用于圍繞地球運行的衛(wèi)星
B.公式只適用太陽系中的行星
C.對于所有星球(同一中心天體)的行星或衛(wèi)星,k值都不相等
D.k值是一個與星球(中心天體)有關(guān)的常量

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.加速度不變的運動( 。
A.一定是直線運動B.可能是勻速圓周運動
C.可能是曲線運動D.若初速度不為零,一定是直線運動

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.做勻速圓周運動的物體,不發(fā)生變化的物理量是(  )
A.線速度B.角速度C.加速度D.向心力

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.如圖是氫原子的能級圖,對于一群處于n=4的氫原子,下列說法中正確的是( 。
A.這群氫原子能夠吸收任意能量的光子后向更高能級躍遷
B.這群氫原子能夠發(fā)出6種不同頻率的光
C.這群氫原子發(fā)出的光兩種能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng),其中一種一定是由n=3能級躍遷到n=1能級發(fā)出的子中,能量最大為10.2eV
D.如果發(fā)出的光子中有兩種能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng),其中一種一定是由n=3能級躍遷到n=1能級發(fā)出的

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