11.如圖所示,輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端與質(zhì)量為m、套在粗糙豎直固定桿A處的圓環(huán)相連,彈簧水平且處于原長.圓環(huán)從A處由靜止釋放后,經(jīng)過B處速度最大,到達(dá)C處(AC=h)時(shí)速度減為零.若在此時(shí)給圓環(huán)一個(gè)豎直向上的速度v,它恰好能回到A點(diǎn).彈簧始終在彈性限度內(nèi),重力加速度為g,則圓環(huán)(  )
A.下滑過程中,加速度一直增大
B.下滑過程中,克服摩擦力做的功為$\frac{1}{4}$mv2
C.在C處彈簧的彈性勢能為 mgh-$\frac{1}{4}$mv2
D.上下兩次經(jīng)過B點(diǎn)的速度大小相等

分析 根據(jù)圓環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況分析下滑過程中,加速度的變化;
研究圓環(huán)從A處由靜止開始下滑到C和在C處獲得一豎直向上的速度v,恰好能回到A兩個(gè)過程,運(yùn)用動(dòng)能定理列出等式求解;
研究圓環(huán)從A處由靜止開始下滑到B過程和圓環(huán)從B處上滑到A的過程,運(yùn)用動(dòng)能定理列出等式

解答 解:A、圓環(huán)從A處由靜止開始下滑,經(jīng)過B處的速度最大,到達(dá)C處的速度為零,
所以圓環(huán)先做加速運(yùn)動(dòng),再做減速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過B處的速度最大,
所以經(jīng)過B處的加速度為零,所以加速度先減小,后增大,故A錯(cuò)誤
B、研究圓環(huán)從A處由靜止開始下滑到C過程,運(yùn)用動(dòng)能定理列出等式
mgh-Wf-W=0-0=0
在C處獲得一豎直向上的速度v,恰好能回到A,運(yùn)用動(dòng)能定理列出等式
-mgh+W-Wf=0-$\frac{1}{2}$mv2
解得:Wf=-$\frac{1}{4}$mv2,故B正確
C、W=$\frac{1}{4}$mv2-mgh,所以在C處,彈簧的彈性勢能為mgh-$\frac{1}{4}$mv2,故C正確;
D、研究圓環(huán)從A處由靜止開始下滑到B過程,運(yùn)用動(dòng)能定理列出等式
mgh′-W′f-W′=$\frac{1}{2}{mv}_{B}^{2}$-0
研究圓環(huán)從B處上滑到A的過程,運(yùn)用動(dòng)能定理列出等式
-mgh′-W′f+W′=0-$\frac{1}{2}{mv′}_{B}^{2}$
mgh′+W′f-W′=$\frac{1}{2}{mv′}_{B}^{2}$
由于W′f>0,所以$\frac{1}{2}{mv′}_{B}^{2}$>$\frac{1}{2}{mv}_{B}^{2}$,所以上滑經(jīng)過B的速度大于下滑經(jīng)過B的速度,故D錯(cuò)誤
故選:BC

點(diǎn)評 能正確分析小球的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況,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,掌握動(dòng)能定理的應(yīng)用

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.在初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)中,最初連續(xù)相等的四個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)的平均速度之比是(  )
A.1:3:5:7B.1:2:3:4C.12:22:32:42D.13:23:33:43

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.內(nèi)壁光滑的環(huán)形凹槽半徑為R,固定在豎直平面內(nèi),一根長度為R的輕桿,一端固定有質(zhì)量為m的小球甲,另一端固定有質(zhì)量為2m的小球乙,將兩小球放入凹槽內(nèi)小球乙位于凹槽的最低點(diǎn),如圖所示由靜止釋放后( 。
A.下滑過程中甲球減少的機(jī)械能總是等于乙球增加的機(jī)械能
B.下滑過程中甲球減少的重力勢能總是等于乙球增加的重力勢能
C.甲球可沿凹槽下滑到槽的最低點(diǎn)
D.桿從右向左滑回時(shí),乙球一定能回到凹槽的最低點(diǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.如圖所示,D是斜面AC的中點(diǎn),AD段和DC段分別由兩種不同的材料構(gòu)成.現(xiàn)有一小滑塊(可視成質(zhì)點(diǎn))從斜面頂端A處由靜止開始滑下,恰能滑到AC的底端C處靜止.則關(guān)于滑塊在斜面AC上的運(yùn)動(dòng)情況,下列說法正確的是( 。
A.滑塊在AD段運(yùn)動(dòng)的平均速率大于在DC段運(yùn)動(dòng)的平均速率
B.滑塊在AD段和DC 段運(yùn)動(dòng)的加速度大小相等
C.滑塊在AD段和DC 段運(yùn)動(dòng)中克服摩擦力做的功相等
D.滑塊在AD段和DC 段運(yùn)動(dòng)中時(shí)間相等

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.如圖所示為某大型商場的應(yīng)急供電系統(tǒng),由交流發(fā)電機(jī)和副線圈匝數(shù)可調(diào)的理想降壓變壓器組成.發(fā)電機(jī)中矩形線圈所圍的面積為S,匝數(shù)為N,電阻不計(jì),它可繞水平軸OO′在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng).矩形線圈通過滑環(huán)連接  降壓變壓器,滑動(dòng)觸頭P上下移動(dòng)時(shí)可改變輸出電壓,R0表示輸電線的電阻.以線圈平面與磁場平行時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),下列判斷正確的是( 。
A.用戶得到的交變電壓的頻率為$\frac{ω}{2π}$
B.發(fā)電機(jī)線圈感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=NBωsinωt
C.當(dāng)發(fā)電機(jī)線圈處于圖示位置時(shí),原線圈兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢最大
D.當(dāng)用電器數(shù)目增多時(shí),若要用電器兩端電壓保持不變,滑動(dòng)觸頭P應(yīng)向上滑動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.一種廁所便桶水箱結(jié)構(gòu)如圖(圖中略去了向水箱中注水的裝置).出水口上的橡膠蓋是空心的,放水時(shí)它漂浮在水面上,水從出水口流出,如圖(a).隨著水的流出,水面降低,直到橡膠蓋蓋住出水口,放水過程結(jié)束.注水過程中和注滿水后,橡膠蓋都蓋住出水口如圖b,

(1)請你判斷,圖(a)中空心橡膠蓋所受的重力與它所受的浮力大小有什么關(guān)系.
(2)請你說明,圖(b)中為什么橡膠蓋能緊緊地蓋在出水口而不浮起.
(3)這種裝置的一個(gè)重要缺點(diǎn)是,每次沖便桶都要用掉一箱水.為節(jié)約用水,請你對橡膠蓋作些改造,使得按下手柄時(shí)橡膠蓋抬起放水,放開手柄后橡膠蓋能立即蓋上出水口,停止放水.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電流強(qiáng)度I、導(dǎo)線長度l和電流所受的安培力F的關(guān)系,下列說法中正確的是( 。
A.在B=0處,F(xiàn)一定等于零B.在F=0處,B一定等于零
C.在B=1T,I=1A,l=1m時(shí),F(xiàn)一定等于1ND.若I=1A,l=1m,F(xiàn)=1N,B不一定等于1T

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.如圖xoy平面為光滑水平面,現(xiàn)有一長為d寬為L的線框MNPQ在外力F作用下,沿x軸正方向以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng),空間存在豎直方向的磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2B0cos$\frac{π}pvnyupw$x(式中B0為已知量),規(guī)定豎直向下方向?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度正方向,線框電阻為R,t=0時(shí)刻MN邊恰好在y軸處,則下列說法正確的是( 。
A.外力F為恒力
B.t=0時(shí),外力大小F=16B02L2$\frac{v}{R}$
C.通過線圈的瞬時(shí)電流I=$\frac{{4{B_0}Lvcos\frac{πvt}vbb91aw}}{R}$
D.經(jīng)過t=$\fracw6tgdfu{v}$,線圈中產(chǎn)生的電熱Q=$\frac{2{{B}_{0}}^{2}{L}^{2}vd}{R}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.物理小組在一次探究活動(dòng)中測量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù).實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端裝有定滑輪;木板上有一滑塊,其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連,另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz.開始實(shí)驗(yàn)時(shí),在托盤中放入適量砝碼,滑塊開始做勻加速運(yùn)動(dòng),在紙帶上打出一系列小點(diǎn).

(1)圖乙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分,0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算滑塊的加速度a=0.496m/s2,打第4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)滑塊的速度v4=0.314m/s.(保留三位有效數(shù)字);
(2)回答下列兩個(gè)問題:
①為測量動(dòng)摩擦因數(shù),下列物理量中還應(yīng)測量的有CD;(填入所選物理量前的字母)
A.木板的長度L;B.木板的質(zhì)量m1;C.滑塊的質(zhì)量m2;D.托盤和砝碼的總質(zhì)量m3;E.滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t.
②測量①中所選定的物理量時(shí)需要的實(shí)驗(yàn)器材是天平;
(3)實(shí)驗(yàn)中考慮到托盤和砝碼的總質(zhì)量m3遠(yuǎn)大于滑塊的質(zhì)量m2的條件下,滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=$\frac{{m}_{3}g-({m}_{3}+{m}_{2})a}{{m}_{2}g}$(用被測物理量的字母表示,重力加速度為g,實(shí)驗(yàn)過程始終保持m2>m3).與真實(shí)值相比,測量的動(dòng)摩擦因數(shù)偏大(填“偏大”或“偏小”),寫出支持你的看法的一個(gè)論據(jù):沒有考慮打點(diǎn)計(jì)時(shí)器給紙帶的阻力、細(xì)線和滑輪間、以及空氣等阻力,因此導(dǎo)致摩擦因數(shù)的測量值偏大..

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