8．如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點(diǎn)，彈簧處于原長(zhǎng)h．讓圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端時(shí)速度為零．則在圓環(huán)下滑過程中（　　）
A．圓環(huán)機(jī)械能守恒
B．彈簧的彈性勢(shì)能先增大后減小再增大
C．彈簧的彈性勢(shì)能變化了mgh
D．彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)圓環(huán)動(dòng)能最大

分析 分析圓環(huán)沿桿下滑的過程的受力和做功情況，只有重力和彈簧的拉力做功，所以圓環(huán)機(jī)械能不守恒，但是系統(tǒng)的機(jī)械能守恒；沿桿方向合力為零的時(shí)刻，圓環(huán)的速度最大．

解答 解：A、圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端的過程中有兩個(gè)力對(duì)圓環(huán)做功，即環(huán)的重力和彈簧的拉力；所以圓環(huán)的機(jī)械能不守恒，如果把圓環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng)作為研究對(duì)象，則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤，
B、彈簧的彈性勢(shì)能隨彈簧的形變量的變化而變化，由圖知彈簧先縮短后再伸長(zhǎng)，故彈簧的彈性勢(shì)能先增大再減小后增大．故B選項(xiàng)正確．
C、根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，圓環(huán)的機(jī)械能減少了mgh，那么彈簧的機(jī)械能即彈性勢(shì)能增大mgh．故C選項(xiàng)正確．
D、根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒，彈簧彈性勢(shì)能最大時(shí)圓環(huán)的速度等于零，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤．
故選：BC

點(diǎn)評(píng) 對(duì)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(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．在空間直角坐標(biāo)系O-xyz中，有一四面體C-AOB，C、A、O、B為四面體的四個(gè)頂點(diǎn)，坐標(biāo)位置如圖所示．D點(diǎn)在x軸上，DA=AO，在坐標(biāo)原點(diǎn)O處固定著帶電量為-Q的點(diǎn)電荷，下列說法正確的是（　　）
A．A、B、C三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同
B．O、A和A、D兩點(diǎn)間的電勢(shì)差相等
C．將電子由D點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功
D．電子在B點(diǎn)的電勢(shì)能大于在D點(diǎn)的電勢(shì)能

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．靜電場(chǎng)方向平行于x軸，該電場(chǎng)的電勢(shì)φ隨x軸的分布可簡(jiǎn)化為如圖所示的折線，則下列說法正確的是（　�。�
A．在（-d＜x＜d）區(qū)間內(nèi)，該電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)
B．若將一電子放在（-d＜x＜d）區(qū)間內(nèi)，則電子在x=0處的電勢(shì)能最小
C．若將一質(zhì)子在（-d＜x＜0）區(qū)間內(nèi)靜止釋放，則該質(zhì)子在該區(qū)域中運(yùn)動(dòng)時(shí)的電勢(shì)能與動(dòng)能的總和始終為負(fù)值
D．若將一質(zhì)子在（-d＜x＜0）區(qū)間內(nèi)靜止釋放，則該質(zhì)子在該區(qū)域中可能做直線運(yùn)動(dòng)，也可能做曲線運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

16．有一十字路口，一輛火車從東面駛來速度為20米每秒火車長(zhǎng)300米，火車頭距路口200米，這是從北面駛來一輛車長(zhǎng)5米速度為15米每秒的小轎車，小轎車距路口175米，問：小轎車至少以多大加速度剎車才能使火車先過？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．A、B兩個(gè)物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)，位移-時(shí)間圖象如圖，下列說法正確的是（　�。�
A．A、B運(yùn)動(dòng)方向相反B．0-4s內(nèi)，A、B的位移相同
C．t=4s時(shí)，A、B的速度相同D．A的加速度比B的加速度大

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．如圖所示，兩顆衛(wèi)星圍繞著質(zhì)量為M的中心星體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．若兩顆衛(wèi)星和中心星體始終在同一直線上，兩顆衛(wèi)星間的作用及其他星體對(duì)兩顆衛(wèi)星的作用均忽略不計(jì)，則下列判斷正確的是（　�。�
A．兩顆衛(wèi)星的軌道半徑相等B．兩顆衛(wèi)星的周期相同
C．兩顆衛(wèi)星的向加速度相等D．兩顆衛(wèi)星的動(dòng)能相等

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．如圖1，電阻為r的矩形閉合金屬線框處于垂直紙面的磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化如圖2所示 （規(guī)定磁場(chǎng)方向垂直紙面向里時(shí)為正），則（　�。�
A．0-1s內(nèi)，線框中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針
B．0-1s內(nèi)，線框中的感應(yīng)電流不斷增大
C．0-1s內(nèi)，線框中的感應(yīng)電流比2-3s內(nèi)的小
D．2-4s內(nèi)，線框CD段受到的安培力方向始終向右

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．如圖，一帶電粒子圍繞著真空中的點(diǎn)電荷Q逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，僅在庫(kù)侖力作用下形成圖中所示的運(yùn)動(dòng)軌跡．M和N是軌跡上的兩點(diǎn)，其中M點(diǎn)離Q最近．下列表述正確的是（　�。�
A．粒子在M點(diǎn)的速率最小B．粒子所受電場(chǎng)力與電場(chǎng)同向
C．粒子由M到N時(shí)加速度減小D．粒子由M到N時(shí)電勢(shì)能減小

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．離子推進(jìn)器是太空飛行器常用的動(dòng)力系統(tǒng)，某種推進(jìn)器設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)化原理如圖1所示，截面半徑為R的圓柱腔分為兩個(gè)工作區(qū)．I為電離區(qū)，將氙氣電離獲得1價(jià)正離子，II為加速區(qū)，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，兩端加有電壓，形成軸向的勻強(qiáng)電場(chǎng)．I區(qū)產(chǎn)生的正離子以接近0的初速度進(jìn)入II區(qū)，被加速后以速度vM從右側(cè)噴出．
I區(qū)內(nèi)有軸向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向在圖2中垂直紙面向外．在離軸線$\frac{R}{2}$處的C點(diǎn)持續(xù)射出一定速度范圍的電子．假設(shè)射出的電子僅在垂直于軸線的截面上運(yùn)動(dòng)，截面如圖2所示（從左向右看）．電子的初速度方向與中心O點(diǎn)和C點(diǎn)的連線成α角（0＜α＜90°）．推進(jìn)器工作時(shí)，向I區(qū)注入稀薄的氙氣．電子使氙氣電離的最小速度為v0，電子在I區(qū)內(nèi)不與器壁相碰且能到達(dá)的區(qū)域越大，電離效果越好．已知離子質(zhì)量為M；電子質(zhì)量為m，電量為e．（電子碰到器壁即被吸收，不考慮電子間的碰撞）．
（1）求Ⅱ區(qū)的加速電壓及離子的加速度大小；
（2）α為90°時(shí)，要取得好的電離效果，求射出的電子速率v的范圍；
（3）要取得好的電離效果，求射出的電子最大速率vm與α的關(guān)系．

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