19.如圖所示,在水平面上固定一傾角θ=30°的光滑斜面,質(zhì)量均為m的A、B兩物體通過(guò)一輕質(zhì)彈簧放在斜面上,斜面底端有一與斜面垂直的擋板擋住物體A,并用通過(guò)光滑定滑輪的細(xì)繩將B、C兩個(gè)物體拴接在一起.開(kāi)始時(shí)用手托住物體C,使滑輪兩邊的細(xì)繩恰好伸直但不受力,此時(shí)物體C距離水平地面足夠高.放手后,物體A恰好不離開(kāi)擋板.空氣阻力不計(jì),重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是(  )
A.物體C下落的過(guò)程中,物體B、C組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
B.物體C的質(zhì)量為$\frac{1}{2}$m
C.當(dāng)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí),物體B、C的速度最大
D.若僅減小物體B的質(zhì)量,仍然在原位置釋放物體C,可使物體A離開(kāi)擋板

分析 根據(jù)機(jī)械能守恒的條件:只有重力和彈力做功,分析可以知道B、C及彈簧組成的機(jī)械能才守恒.根據(jù)胡克定律求初狀態(tài)彈簧的壓縮量和末狀態(tài)彈簧的伸長(zhǎng)量.根據(jù)機(jī)械能守恒可求出物體C的質(zhì)量.當(dāng)B、C的合力為零時(shí)速度最大.由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒和胡克定律結(jié)合分析物體A什么條件下可離開(kāi)擋板.

解答 解:A、物體C下落的過(guò)程中,物體B、C和彈簧組成的系統(tǒng),只有重力和彈簧的彈力做功,系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,由于彈簧的彈力對(duì)B做負(fù)功,所以物體B、C組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少,故A錯(cuò)誤.
B、初狀態(tài)彈簧的壓縮量為 x1=$\frac{mgsinθ}{k}$.末狀態(tài)彈簧的伸長(zhǎng)量為 x2=$\frac{mgsinθ}{k}$.則x2=x1,所以初末狀態(tài)彈簧的彈性勢(shì)能相等.
根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得:mCg(x1+x2)=mg(x1+x2)sinθ,可得,mC=$\frac{1}{2}$m.故B正確.
C、物體B、C的速度最大時(shí)合力為零,設(shè)此時(shí)彈簧的彈力為F.則對(duì)B有:T=F+mgsinθ,對(duì)C有:T=$\frac{1}{2}$mg,聯(lián)立解得 F=0,即彈簧處于原長(zhǎng),故C正確.
D、若僅減小物體B的質(zhì)量,仍然在原位置釋放物體C,當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)x2時(shí),B增加的重力勢(shì)能減少,根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒可知,此時(shí)B、C的動(dòng)能不為零,B要繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng),彈簧的彈力增加,所以能使物體A離開(kāi)擋板,故D正確.
故選:BCD

點(diǎn)評(píng) 本題考查機(jī)械能守恒定律、動(dòng)能定理及胡克定律的應(yīng)用,要注意選取研究對(duì)象,正確分析物理過(guò)程,做好受力分析,選擇合適的物理規(guī)律求解即可.

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

9.如圖所示,A、B兩運(yùn)動(dòng)物體在t1、t2、t3時(shí)刻的速度矢量分別如圖甲中的v1、v2、v3和圖乙中的v1′、v2′、v3′所示,下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.A做的可能是直線運(yùn)動(dòng)B.A做的可能是勻變速運(yùn)動(dòng)
C.B做的可能是勻變速運(yùn)動(dòng)D.B做的可能是勻速圓周運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

10.如圖所示,MN為豎直放置的光屏,光屏的左側(cè)有半徑為R、折射率為$\sqrt{3}$的透明半球體,O為球心,軸線OA垂直于光屏,O至光屏的距離$\overline{OA}$=$\frac{11}{6}$R.位于軸線上O點(diǎn)左側(cè)$\frac{R}{3}$處的點(diǎn)光源S發(fā)出一束與OA夾角θ=60°的光線射向半球體,求光線從S傳播到達(dá)光屏所用的時(shí)間.(已知光在真空中傳播的速度為c)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

7.如圖所示,在水平轉(zhuǎn)盤(pán)上放有兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的相同的木塊P和Q,兩者用長(zhǎng)為x的細(xì)繩連接,木塊與轉(zhuǎn)盤(pán)的最大靜摩擦力均為各自重力的k倍,P放在距離轉(zhuǎn)軸x處,整個(gè)裝置能繞通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)中心的轉(zhuǎn)軸O1O2轉(zhuǎn)動(dòng),開(kāi)始時(shí),繩恰好伸直但無(wú)彈力,現(xiàn)讓該裝置從靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),使角速度緩慢增大,以下說(shuō)法不正確的是(  )
A.ω在$\sqrt{\frac{kg}{2x}}$<ω<$\sqrt{\frac{2kg}{3x}}$范圍內(nèi)增大時(shí),B所受摩擦力變大
B.當(dāng)ω>$\sqrt{\frac{kg}{2x}}$時(shí),繩子一定有彈力
C.當(dāng)ω>$\sqrt{\frac{kg}{2x}}$時(shí),P、Q相對(duì)于轉(zhuǎn)盤(pán)滑動(dòng)
D.ω在0<ω<$\frac{2kg}{3x}$范圍內(nèi)增大時(shí),P所受摩擦力一直變大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

14.利用圖1所示的裝罝可測(cè)出滑塊在斜面上下滑時(shí)的加速度.一斜面上安裝有兩個(gè)光電門(mén),其中光電門(mén)乙固定在斜面上靠近底端處,光電門(mén)中的位罝可移動(dòng),當(dāng)帶有遮光片的滑塊自斜面上滑下時(shí),與兩個(gè)光電門(mén)都相連的計(jì)時(shí)器可以顯示出遮光片從光電門(mén)甲運(yùn)動(dòng)到光電門(mén)乙所需時(shí)間t.改變光電門(mén)甲的位罝進(jìn)行多次測(cè)量,每次都使滑塊從同一點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑,并用米尺測(cè)量甲、乙之間的距離s,記下相應(yīng)的t值:所得數(shù)據(jù)如下表所示. (當(dāng)時(shí)重力加速度g取9.8m/s2
s(m)0.5000.6000.7000.8000.9000.950
l(ms)292.9371.5452.3552.8673.8776.4
$\frac{s}{t}$(m/s)1.711.621.551.451.341.22
請(qǐng)完成下列問(wèn)題:

(1)已知滑塊沿斜面下滑時(shí)做勻加涑運(yùn)動(dòng),則滑塊加速度的大小a、滑炔經(jīng)過(guò)光電門(mén)乙時(shí)的瞬時(shí)速度v、測(cè)量值s和t四個(gè)物理量之間所滿(mǎn)足的關(guān)系式是:
(2)根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù),在圖2中已經(jīng)上畫(huà)出$\frac{s}{t}$-t圖線:
(3)由所畫(huà)出$\frac{s}{t}$-t的圖線可得出滑塊加速度的大小為a=2.0m/s2(保留2位有效數(shù)字).
(4)為了進(jìn)一步測(cè)量滑塊與斜面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù),還要測(cè)量的物理量有B(填寫(xiě)選項(xiàng)前的字母序號(hào))
A.滑塊的質(zhì)量m
B.光電門(mén)甲、乙之間的高度差h或水平距離x
C.滑塊上的遮光片通過(guò)光電門(mén)甲的時(shí)間t1
D.滑塊上的遮光片通過(guò)光電門(mén)乙的時(shí)間t2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

4.某興趣小組用以下實(shí)驗(yàn)器材,測(cè)定了電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r,實(shí)驗(yàn)提供的器材有:
A.待測(cè)電源一個(gè)   
B.已知內(nèi)阻為Rv的電壓表一個(gè)       
C.電阻箱一個(gè)
D.開(kāi)關(guān)一個(gè)    
E.導(dǎo)線若干
為使測(cè)量更加準(zhǔn)確,小組多次改變電阻箱的阻值R,讀出電壓表的相應(yīng)示數(shù)U,然后以$\frac{1}{U}$為縱坐標(biāo),R為橫坐標(biāo),描點(diǎn)、連線,畫(huà)出的$\frac{1}{U}$與R的關(guān)系圖線是一條傾斜直線,如圖(b)所示,將圖線延長(zhǎng),得到直線在縱軸的截距為m,直線的斜率為k.
根據(jù)以上信息,完成以下步驟:
①若電壓表的示數(shù)為U,則流過(guò)電壓表的電流為$\frac{U}{{R}_{V}}$.
②在虛線框圖(a)中畫(huà)出小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖.
③測(cè)定出電源的電動(dòng)勢(shì)E=$\frac{1}{K{R}_{V}}$,內(nèi)阻r=$\frac{m}{k}-{R}_{v}$(用m、k和RV表示).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

11.下列說(shuō)法正確的是 ( 。
A.氣體對(duì)容器的壓強(qiáng)是大量氣體分子對(duì)容器的碰撞而產(chǎn)生的
B.晶體可能是各項(xiàng)異性的
C.壓強(qiáng)不超過(guò)大氣壓的幾十倍時(shí),實(shí)際氣體都可以看成理想氣體
D.第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)樗`反了能量守恒定律
E.兩個(gè)分子間距減小時(shí),分子力可能增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

8.一根粗細(xì)均勻一端封閉的細(xì)玻璃管中有一段水銀柱,封閉著一定質(zhì)量的理想氣體,在室溫27℃的空氣中水平放置時(shí)氣柱長(zhǎng)度為20cm,將玻璃管緩慢轉(zhuǎn)到開(kāi)口向上豎直放置,此時(shí)密閉氣柱長(zhǎng)度為10cm,保持玻璃管豎直開(kāi)口向上,再將玻璃管下部浸入溫度為87℃的熱水中,大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa.
(1)求管內(nèi)密閉氣柱最終的壓強(qiáng)和長(zhǎng)度;
(2)作出p-V圖象,畫(huà)出整個(gè)過(guò)程中管內(nèi)氣體的狀態(tài)變化.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

11.如圖所示,半徑為R,內(nèi)徑很小的光滑半圓管豎直放置.質(zhì)量為m的小球a以某一速度進(jìn)入管內(nèi),a通過(guò)最高點(diǎn)A時(shí),對(duì)管壁上部的壓力為3mg,求:
(1)a球在最高點(diǎn)速度;
(2)a球落地點(diǎn)離A正下方的水平位移.

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同步練習(xí)冊(cè)答案