12.如圖所示,兩個(gè)相同木塊A、B用一輕質(zhì)彈簧連接,豎直放置于水平地面上,現(xiàn)用一豎直向上的力F拉動(dòng)木塊A,使其由靜止開(kāi)始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)彈簧始終處于彈性限度內(nèi),從木塊A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到木塊B將要離開(kāi)地面的過(guò)程中,下述判斷正確的是( 。
A.力F大小恒定
B.彈簧的彈性勢(shì)能一直增大
C.力F做的功等于木塊A的動(dòng)能和重力勢(shì)能的增加量之和
D.兩木塊A、B和輕彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能一直增大

分析 A原來(lái)壓在彈簧上處于靜止?fàn)顟B(tài),當(dāng)力F作用在A上,使其向上勻加速直線運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致彈簧的彈力發(fā)生變化,根據(jù)牛頓第二定律分析力F如何變化.
在A上升過(guò)程中,彈簧從壓縮到伸長(zhǎng),所以彈簧的彈性勢(shì)能先減小后增大.在上升過(guò)程中由于除重力與彈力做功外,還有拉力做功,所以系統(tǒng)的機(jī)械能與彈簧的彈性勢(shì)能之和增加,從而可根據(jù)彈簧的彈性勢(shì)能來(lái)確定木塊的機(jī)械能如何變化,以及系統(tǒng)的機(jī)械能如何變化.

解答 解:
A、最初彈簧被壓縮,A物體受到豎直向上的彈力等于重力,由于A物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),對(duì)A受力分析,開(kāi)始階段彈簧對(duì)A施加向上的支持力,由牛頓第二定律得:
  F-mg+kx=ma,則得F=mg-kx+ma,x減小,F(xiàn)增大;
后來(lái)彈簧伸長(zhǎng),對(duì)A有向下的拉力,則有:F-mg-kx=ma,則得F=mg+kx+ma,x增大,F(xiàn)增大;所以F一直增大,故A錯(cuò)誤.
B、在A上升過(guò)程中,彈簧從壓縮到伸長(zhǎng),所以彈簧的彈性勢(shì)能先減小后增大,故B錯(cuò)誤;
C、由于A、B兩木塊相同,所以初、末狀態(tài)彈簧的形變量相等,彈簧的彈性勢(shì)能相等,所以力F做的功等于木塊A的機(jī)械能增加量,即力F做的功等于木塊A的動(dòng)能和重力勢(shì)能的增加量之和,故C正確;
D、在上升過(guò)程中,除重力與彈力做功外,還有拉力做正功,所以兩木塊A、B和輕彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能一直增大.故D正確;
故選:CD

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵要能根據(jù)牛頓第二定律分析A的受力情況,運(yùn)用機(jī)械能守恒定律的條件、彈力做功與彈性勢(shì)能的變化關(guān)系分析能量的變化情況.

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:選擇題

2.如圖所示相同的乒乓球1、2恰好在等高處水平越過(guò)球網(wǎng),不計(jì)乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力,乒乓球自最高點(diǎn)到落臺(tái)的過(guò)程中,正確的是( 。
A.過(guò)網(wǎng)時(shí)球1的速度小于球2的速度
B.球1的飛行時(shí)間大于球2的飛行時(shí)間
C.球1的速度變化率大于球2的速度變化率
D.落臺(tái)時(shí),球1的重力功率等于球2的重力功率

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

3.直流電動(dòng)機(jī)是一種使用直流電流的動(dòng)力裝置,是根據(jù)通電線圈在磁場(chǎng)中受到安培力的原理制成的.如圖所示是一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)模型示意圖,固定部分(定子)裝了一對(duì)磁極,旋轉(zhuǎn)部分(轉(zhuǎn)子)裝設(shè)圓柱形鐵芯,將線圈固定在轉(zhuǎn)子鐵芯上,能與轉(zhuǎn)子一起繞軸轉(zhuǎn)動(dòng).線圈經(jīng)過(guò)滑環(huán)、電刷與電源相連,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻不計(jì).電源與線圈之間連接阻值為R的定值電阻.不計(jì)線圈內(nèi)阻及電機(jī)損耗.若轉(zhuǎn)軸上纏繞足夠長(zhǎng)的輕繩,繩下端懸掛一質(zhì)量為m的重物,接通電源,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)重物上升,最后重物以速度v1勻速上升;
(1)若將電源處短接(相當(dāng)于去掉電源,導(dǎo)線把線圈與電阻連成閉合電路),釋放重物,帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng),重物質(zhì)量m不變.重物最后以v2勻速下落;
(2)根據(jù)以上信息,寫(xiě)出v1與v2的關(guān)系式.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

20.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.一對(duì)作用力和反作用力必是同性質(zhì)的力
B.一對(duì)作用力和反作用力必然作用于同一物體
C.兩個(gè)等大、反向的力一定是一對(duì)作用力和反作用力
D.兩隊(duì)進(jìn)行拔河比賽,獲勝的就是力氣大的隊(duì)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

7.關(guān)于帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.帶電粒子可能做勻變速直線運(yùn)動(dòng)
B.帶電粒子可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.當(dāng)洛倫茲力與速度垂直時(shí),帶電粒子一定做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
D.當(dāng)洛倫茲力與磁場(chǎng)垂直時(shí),帶電粒子一定做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

17.下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受合力為零
B.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力的方向總沿圓的切線方向
C.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度大小不變,但方向總指向圓心
D.做圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度方向不一定指向圓心

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

7.一物體放在光滑水平地面上,如圖所示圖線表示作用在物體上的水平外力隨時(shí)間變化的關(guān)系,若物體開(kāi)始是靜止的,那么( 。
A.從t=0開(kāi)始,4s內(nèi)物體的動(dòng)能變化量為零
B.在前4s內(nèi)只有第2s末物體的動(dòng)能最大
C.在前4s內(nèi)只有第4s末物體的速率最大
D.在前4s內(nèi)只有第2s末物體離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

4.如圖所示,A球從傾角θ=300的光滑斜面上某點(diǎn)由靜止開(kāi)始滾下,然后進(jìn)入足夠長(zhǎng)的粗糙水平面上,若A球經(jīng)M點(diǎn)時(shí)速度大小不發(fā)生變化,方向能立刻變?yōu)樗较蜃螅瓸球從M點(diǎn)開(kāi)始向左做直線運(yùn)動(dòng),若水平面動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1.(g=lO m/s2)試問(wèn):
①若A球從斜面上某一高處?kù)o止釋放的同時(shí)B球以初速度v0=10m/s向左開(kāi)始運(yùn)動(dòng),問(wèn)A球釋放的高度h滿足什么條件時(shí),A、B兩球能發(fā)生碰撞.
②若A球從斜面上N點(diǎn)靜止開(kāi)始滾下,MN=10m,B球同時(shí)從M點(diǎn)在外力作用下由靜止向左以加速度a=2m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng),問(wèn):兩球能否碰撞?(要求列式子計(jì)算說(shuō)明)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.關(guān)于下列器材的原理和用途,正確的是( 。
A.金屬電阻溫度計(jì)常用純金屬做成,是利用了純金屬的電阻率幾乎不受溫度的影響
B.扼流圈對(duì)交流的阻礙作用是因?yàn)榫圈存在電阻
C.真空冶煉爐的工作原理是爐體產(chǎn)生渦流使?fàn)t內(nèi)金屬熔化
D.自動(dòng)調(diào)溫式電熨斗如果要調(diào)高工作溫度,需將調(diào)溫旋鈕向下調(diào)節(jié)

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