9.如圖所示,傾角為θ足夠長的光滑斜面下端固定一擋板,質(zhì)量均為m的兩物塊用輕質(zhì)彈簧連接靜止在光滑斜面上,現(xiàn)用平行斜面向上的恒力F作用在物塊A上,使A開始向上運動,下列說法正確的是( 。
A.若F<2mgsinθ,物塊B一定不能離開擋板
B.若F=2mgsinθ,物塊B一定能離開擋板
C.若F>2mgsinθ,彈簧第一次到達最長時,B的加速度一定大于A的加速度
D.若F>2mgsinθ,拉力F做的功總等于A機械能的增量與彈簧彈性勢能增量之和

分析 當(dāng)B恰好離開時擋板時A做簡諧運動,由簡諧運動的對稱性求F的大小,從而能分析物塊B能否離開擋板.若F>2mgsinθ,彈簧第一次到達最長時,A、B的速度相等,作出兩個物塊的v-t圖象,根據(jù)斜率分析加速度的大。儆上到y(tǒng)的能量守恒分析能量是如何轉(zhuǎn)化的.

解答 解:AB、當(dāng)B恰好離開時擋板時A做簡諧運動.以B為研究對象,由平衡條件得此時彈簧的彈力 F=mgsinθ
由簡諧運動的對稱性得:F=mgsinθ+F-F,解得 F=mgsinθ,因此,F(xiàn)<2mgsinθ,物塊B不一定能離開擋板,F(xiàn)=2mgsinθ,物塊B一定能離開擋板,故A錯誤,B正確.
C、若F>2mgsinθ,物塊B一定能離開擋板,在彈簧第一次到達最長之前,A的速度大于B的速度,彈簧在不斷伸長,彈力在增大,B做加速度增大的加速運動,A做加速度減小的加速度,畫出它們的v-t圖象如圖,則知兩者速度相等時,即彈簧第一次到達最長時,B的加速度一定大于A的加速度.故C正確.
D、若F>2mgsinθ,物塊B一定能離開擋板,由系統(tǒng)的能量守恒知,拉力F做的功總等于A機械能的增量、B機械能的增量與彈簧彈性勢能增量之和,故D錯誤.
故選:BC

點評 解決本題的關(guān)鍵要抓住臨界狀態(tài):B恰好離開擋板時,擋板對B沒有作用力.知道此時A做簡諧運動,具有對稱性,分析B離開擋板時F的最小值.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.霍爾效應(yīng)是電磁基本現(xiàn)象之一,近期我國科學(xué)家在該領(lǐng)域的實驗研究上取得了突破性進展.如圖1所示,在一矩形半導(dǎo)體薄片的P、Q間通入電流I,同時外加與薄片垂直的磁場B,在M、N間出現(xiàn)電壓UH,這個現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng),UH稱為霍爾電壓,且滿足UH=K$\frac{IB}bjlrpvu$,式中d為薄片的厚度,k為霍爾系數(shù).某同學(xué)通過實驗來測定該半導(dǎo)體薄片的霍爾系數(shù).

①若該半導(dǎo)體材料是空穴(可視為帶正電粒子)導(dǎo)電,電流與磁場方向如圖1所示,該同學(xué)用電壓表測量UH時,應(yīng)將電壓表的“+”接線柱與M(填“M”或“N”)端通過導(dǎo)線相連.
②已知薄片厚度d=0.40mm,該同學(xué)保持磁感應(yīng)強度B=0.10T不變,改變電流I的大小,測量相應(yīng)的UH值,記錄數(shù)據(jù)如下表所示.
I(×10-3A)3.06.09.012.015.018.0
UH(×10-3V)1.11.93.44.56.26.8
根據(jù)表中數(shù)據(jù)在給定區(qū)域內(nèi)(見答題卡)畫出UH-I圖線,利用圖線求出該材料的霍爾系數(shù)為1.5×10-3V•m•A-1•T-1(保留2位有效數(shù)字).
③該同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn),使半導(dǎo)體薄片中的電流反向再次測量,取兩個方向測量的平均值,可以減小霍爾系數(shù)的測量誤差,為此該同學(xué)設(shè)計了如圖2所示的測量電路,S1、S2均為單刀雙擲開關(guān),虛線框內(nèi)為半導(dǎo)體薄片(未畫出).為使電流從Q端流入,P端流出,應(yīng)將S1擲向b(填“a”或“b”),S2擲向c(填“c”或“d”).
為了保證測量安全,該同學(xué)改進了測量電路,將一合適的定值電阻串聯(lián)在電路中.在保持其它連接不變的情況下,該定值電阻應(yīng)串聯(lián)在相鄰器件S1和E(填器件代號)之間.

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20.如圖是一物體做直線運動的速度-時間圖象,根據(jù)圖象,下列計算結(jié)果正確的有( 。
A.0~1 s內(nèi)的位移是1 mB.0~2 s內(nèi)的位移是2 m
C.O~1 s內(nèi)的加速度為零D.1~2 s內(nèi)的加速度大小為2m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.有一電場的電場線分布如圖所示,場中A、B兩點的電場強度和電勢分別用EA、EB和φA、φB表示,則有(  )
A.EA大于EB,φA高于φBB.EA大于EB,φA低于φB
C.EA小于EB,φA高于φBD.EA小于EB,φA低于φB

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4.如圖所示,ABC為豎直平面內(nèi)的光滑軌道,AB部分水平,BC部分是半徑為R的圓弧軌道.小球a、b均靜止在水平軌道上,兩者相隔一定距離,兩小球的質(zhì)量分別為ma=2m、mb=m.現(xiàn)對a施加一水平恒力F使其從靜止開始運動,作用時間t后撤去F,之后a與b發(fā)生對心彈性正碰,要使碰后兩球均能通過圓弧軌道的最高點C,求F至少應(yīng)為多大?

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14.如圖所甲示,在水平面內(nèi),有三個質(zhì)點a、b、c分別位于直角三角形的三個頂點上,已知ab=6m,ac=8m.在t1=0時刻質(zhì)點a、b同時開始振動,振動圖象均如圖乙所示,所形成的簡諧橫波在水平桌面內(nèi)傳播,在t2=4s時c點開始振動.則下列說法正確的是( 。
A.該機械波的傳播速度大小為4m/s
B.c點的振動頻率先是與a點相同,兩列波相遇后c點的振動頻率增大
C.該列波的波長是2m
D.兩列波相遇后,c點振動減弱

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示,在同一種均勻介質(zhì)中的一條直線上,有A、B、C三點,C為AB的中點,現(xiàn)在A、B兩點同時開始不斷上下振動,A點振動的同時在B點處的觀察者沿直線AB遠離A點,經(jīng)過一段時間后的波形如圖所示,A波的波速為5m/s,以下判斷正確的是( 。
A.觀察者接收到A處產(chǎn)生的波的頻率增加
B.兩列波在傳播過程中,若遇到大于5m的障礙物,均不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象
C.中點C的振動總是加強的
D.能與A波發(fā)生干涉的橫波的頻率可以為24Hz

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5.在光滑水平面上有一滑塊受水平恒力F的作用而運動,在其正前方固定一個足夠長的輕質(zhì)彈簧,如圖所示,當(dāng)滑塊與彈簧接觸并將彈簧壓至最短的過程中,下列說法正確的是(  )
A.滑塊接觸彈簧后立即做減速運動
B.滑塊接觸彈簧后先仍做加速運動,后來做減速運動
C.當(dāng)彈簧的彈力大小等于F時,滑塊的速度最大
D.當(dāng)彈簧被壓縮到最短時,滑塊具有向左的加速度

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.如圖所示,一戰(zhàn)斗機由東向西沿水平方向勻速飛行,發(fā)現(xiàn)地面目標(biāo)P后開始瞄準(zhǔn)并投擲炸彈,若炸彈恰好擊中目標(biāo)P,則(假設(shè)投彈后,飛機仍以原速度水平勻速飛行,不計空氣阻力)( 。
A.此時飛機是否處在P點正上方取決于飛機飛行速度的大小
B.此時飛機正在P點正上方
C.飛行員聽到爆炸聲時,飛機正處在P點正上方的西邊
D.飛行員聽到爆炸聲時,飛機正處在P點正上方

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