6.如圖所示,質量為m的物塊靜止在水平面上,物塊上連接一根勁度系數(shù)為k的輕質彈簧.某時刻(t=0)在彈簧上端的A點施加一外力,讓A點以速度v勻速上升,重力加速度為g,下列說法正確的是( 。
A.經(jīng)過時間t=$\frac{mg}{kv}$物塊脫離地面
B.物塊脫離地面后以速度v向上勻速運動
C.整個過程中彈簧、物塊系統(tǒng)機械能守恒
D.物塊脫離地面后向上運動的過程中其機械能增加

分析 物塊剛脫離地面時彈簧的拉力等于物塊的重力,由胡克定律求出A上升的距離,即可求得時間.物塊脫離地面后向上加速運動,物塊的機械能增加,根據(jù)功能關系:除重力以外其它力所做的功等于機械能的增量,判斷機械能是否守恒.

解答 解:A.設物塊剛脫離地面時上升的距離為x.物塊剛脫離地面時彈簧的拉力等于物塊的重力,則有:mg=kx,x=$\frac{mg}{k}$,
因A點勻速運動,則有 t=$\frac{x}{v}$=$\frac{mg}{kv}$,故A正確;
B.物塊脫離地面后彈簧的拉力大于其重力,物塊作加速運動,故B錯誤;
C.物塊脫離地面后向上運動的過程中彈簧的拉力對其做正功,則知其機械能增加,整個過程中彈簧、物塊系統(tǒng)機械能不守恒,故C錯誤;
D.由于外力做正功,所以整個過程中彈簧、物塊、地球所組成系統(tǒng)的機械能增加,故D正確.
故選:AD.

點評 本題是含有彈簧的平衡問題,關鍵是分析功與能的關系,掌握功能原理:除重力以外其它力所做的功等于機械能的增量,并熟練運用.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.勻強磁場中有一通電直導線,電流I的方向如圖所示,則該導線所受安培力的方向( 。
A.向上B.向下C.垂直紙面向里D.垂直紙面向外

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.如圖所示,一水池深為h,一根長直木棍桿豎直地插入水底,桿露出水面部分的長度為L,當太陽光與水平面夾角為30°斜射到水面時,求桿在水底的影子的長度并畫出光路圖(已知水的折射率為n)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.車以10m/s速度在平直公路上行駛,對地面的壓力為20000N,當該汽車以同樣速率駛過半徑為20m的凸形橋頂時,若g取10m/s2,則汽車對橋的壓力為( 。
A.10000NB.1000NC.20000ND.30000N

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1.美國太空探索公司于2016年4月9日成功發(fā)射了“貓鷹9號“一級火箭,并首次實現(xiàn)了火箭海上回收的成功.如圖為火箭通過尾部噴氣豎直向下在海上降落平臺減速降落的情景,火箭質量為m,噴出氣體的質量相對于火箭可以忽略,當火箭底端離平臺高h時速度為v,降落過程中受空氣的浮力和阻力大小之和為f,火箭底端接觸平臺時的速度恰好為零,降落過程中各力均可視為恒定,下列對火箭下落h過程中描述正確的是 ( 。
A.火箭處于超重狀態(tài)
B.降落過程中噴氣推力大小為mg-$\frac{m{v}^{2}}{2h}$-f
C.火箭機械能減少fh
D.火箭的重力勢能減少了mggh

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

11.理論分析可得出彈簧的彈性勢能公式EP=$\frac{1}{2}$kx2 (式中k為彈簧的勁度系數(shù),x為彈簧長度的變化量).為驗證這一結論,A、B兩位同學設計了以下的實驗:①兩位同學首先都進行了如圖甲所示的實驗:將一根輕質彈簧豎直掛起,在彈簧的另一端掛上一個已知質量為m的小鐵球,穩(wěn)定后測得彈簧伸長d.

②A同學完成步驟①后,接著進行了如圖乙的實驗:將這根彈簧豎直地固定在水平桌面上,并把小鐵球放在彈簧上,然后豎直地套上一根帶有插銷孔的長透明塑料管.利用插銷壓縮彈簧.拔掉插銷時,彈簧對小球做功,使小球彈起,測得彈簧的壓縮量和小鐵球上升的最大高度H.
③B同學完成步驟①后,接著進行了如圖丙的實驗:將這根彈簧放在水平桌面上,一端固定在豎直的墻上,另一端被小鐵球壓縮,測得壓縮量為x,釋放彈簧后,小鐵球從高為h的桌面上水平拋出,拋出的水平距離為L.
(1)A、B兩位同學進行如圖甲所示的實驗目的是為了確定什么物理量?確定彈簧的勁度系數(shù),請用m、d、g表示所求的物理量$\frac{mg}k1ympsa$.
(2)如果EP=$\frac{1}{2}$kx2 成立,那么A同學測出的物理量x與d、H的關系式是:x=$\sqrt{2dH}$,B同學測出的物理量x與d、h、L的關系式是:x=L$\sqrt{\fracgqlbuc5{2h}}$.
(3)試分別分析A、B兩位同學中,其中一位同學的實驗誤差的主要來源A同學實驗時,不易精確確定小球上升的最大高度,
而且小球上升時有可能與塑料管內(nèi)壁接觸,產(chǎn)生摩擦從而帶來實驗誤差.
B同學實驗時,小鐵球與桌面之間的摩擦會給實驗帶來誤差.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

18.如圖(a)所示,晾曬衣服的繩子輕且光滑,懸掛衣服的衣架的掛鉤也是光滑的.輕繩兩端分別固定在兩根豎直桿上的A、B兩點(處于同一水平線上),衣服處于靜止狀態(tài).已知豎直直桿間的距離為d,繩子長度為l=kd,衣架和衣服質量為m,衣架和衣服運動時做平動.
(1)如果保持繩子A端位置不變,將B端沿著稈向上緩慢移動到C位置,試定量論述繩子張力如何變化.
(2)若把繩子右端固定在B點,讓掛鉤從B附近釋放,則衣服在下滑過程中最大速度為多大
(3)若衣服運動過程中做如圖(b)虛線c所示的曲線運動,到達最低點曲率半徑為r,如圖(b)所示,此時繩子與掛鉤位置如圖所示,則衣服到達最低點時繩子張力為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.如圖所示,粗糙水平地面與半徑為R=0.5m的粗糙半圓軌道BCD相連接,且在同一豎直平面內(nèi),O是BCD的圓心,BOD在同一豎直線上.質量為m=1kg的小物塊在水平恒力F=15N的作用下,從A點由靜止開始做勻加速直線運動,當小物塊運動到B點時撤去F,小物塊沿半圓軌道運動恰好能通過D點,已知A、B間的距離為3m,小物塊與地面間的動摩擦因數(shù)為0.3,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)小物塊運動到B點時對圓軌道B點的壓力大小.
(2)小物塊離開D點后落到地面上的點與B點之間的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.關于向心力,下列說法中正確的是( 。
A.勻速圓周運動的向心力是恒定不變的
B.向心力是一種新形式的某一性質的力
C.向心力是物體所受的所有力的合力
D.勻速圓周運動的向心力是物體所受的所有力的合力

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