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2.如圖所示,在一直立的光滑管內(nèi)放置一輕質(zhì)彈簧,上端O點與管口A的距離為2x0,一質(zhì)量為m的小球從管口由靜止下落,將彈簧壓縮至最低點B,壓縮量為x0,不計空氣阻力,則( �。�
A.小球運動的最大速度等于2gx0B.O到B過程加速度一直增大
C.O到B過程速度先增大后減小D.彈簧的最大彈性勢能為3mgx0

分析 小球所受的彈簧彈力與重力平衡時速度最大,根據(jù)機械能守恒定律分析最大速度.由牛頓第二定律和胡克定律分析小球的加速度變化情況.根據(jù)機械能守恒求解彈簧的最大彈性勢能.

解答 解:A、設小球剛運動到O點時的速度為v,由機械能守恒有:mg•2x0=12mv2,v=2gx0.小球接觸彈簧后,彈簧的彈力先小于重力,后大于重力,小球先做加速運動后做減速運動,所以小球運動的最大速度大于2gx0.故A錯誤.
B、小球接觸彈簧后,彈簧的彈力先小于重力,合力向下,隨著彈簧的增大,合力減小,加速度減�。髞韽椈纱笥谥亓Γ狭ο蛏�,彈力增大,合力增大,加速度增大,故加速度先減小后反向增大,故B錯誤.
C、由上分析可知,O到B過程速度先增大后減小,故C正確.
D、當小球運動到最低點B時,彈性勢能最大,根據(jù)機械能守恒定律得,彈簧的最大彈性勢能為3mgx0.故D正確.
故選:CD

點評 本題既要根據(jù)受力情況判斷小球的運動情況,又要運用機械能守恒分析小球的速度和彈性勢能.要明確小球速度最大的條件:合力為零.

練習冊系列答案
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桿與水平面間的夾角始終為θ.已知彈簧的彈性勢能公式為Ep=12kx2其中k為勁度系數(shù),x為彈簧的形變量.
(1)若桿保持靜止狀態(tài),讓小球從彈簧的原長位置由靜止釋放,求小球速度最大時彈簧的彈性勢能;
(2)當球隨桿一起繞OO'勻速轉動時,轉動角速度不同彈簧的長度就會不同,已知球隨桿一起以足夠大的角速度?轉動,且在穩(wěn)定的情形下彈簧處于伸長狀態(tài),小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動.求此時彈簧伸長量.

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7.建筑工人用圖所示的定滑輪裝置運送建筑材料.質(zhì)量為70.0kg的工人站在地面上,通過定滑輪將20.0kg的建筑材料以1.5m/s2的加速度拉升,忽略繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪的摩擦,則工人對地面的壓力大小為(g取10m/s2)(  )
A.490NB.510NC.890ND.470N

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14.如圖所示,AB、BC均為輕桿,處在同一豎直平面內(nèi),AB桿高為h. A、B、C三處均用鉸接連接,其中A、C兩點在同一水平面上,BC桿與水平面夾角為30°.一個質(zhì)量為m的小球穿在BC桿上,并靜止在BC桿底端C處,不計一切摩擦,重力加速度為g.現(xiàn)在對小球施加一個水平向左的恒力F=3mg,當小球運動到BC桿的中點時,下列說法正確的是( �。�
A.小球的加速度大小為gB.小球的速度大小為2gh
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11.某同學用氣墊導軌做側滑塊加速度和驗證機械能守恒定律實驗,A、B為氣墊導軌上的兩個光電門,當滑塊在氣墊導軌上滑動通過兩光電門時,連接在光電門上的數(shù)字計時器記錄滑塊上的擋光片擋光時間,兩光電門間的距離為L.

(1)先用一螺旋測微器測量擋光片的寬度,如圖2所示,讀數(shù)為d=0.6725cm.
(2)實驗開始先調(diào)節(jié)氣墊導軌下面的螺釘,使氣墊導軌水平,在不增加其他儀器的情況下,如何判定氣墊導軌是否水平?
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(3)讓滑塊在圖示1位置由靜止開始在懸掛重物的牽引下向左運動,牽引滑塊的細繩始終保持水平,滑塊通過A、B兩光電門的時間分別為t1、t2,則此次運動過程中,滑塊運動的加速度大小為i55shrz22L1t21-1t22)(用題設中各物理量符號表示).要利用此過程驗證機械能守恒定律,還需要測量的物理量為滑塊的質(zhì)量M,以及懸掛重物的質(zhì)量m,(填物理量及符號),要驗證機械能守恒的表達式為mgL=12(M+m)d2((1t21-1t22)(用順設中各物理量符號表示).

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A.只有①③B.只有①④C.只有②③D.只有②④

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