【題目】如圖所示,固定斜面傾角為θ,在斜面底端固定一個(gè)輕質(zhì)彈簧,彈簧上端連接一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的、質(zhì)量為m的物塊,O點(diǎn)是彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)上端的位置,物塊靜止時(shí)位于A點(diǎn)。斜面上另外有B、C、D三點(diǎn),AO=OB=BC=CD=l,其中AB段光滑,BD段粗糙,物塊與斜面BD段間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=tanθ,重力加速度為g。物塊靜止時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為E,用外力將物塊拉到D點(diǎn)由靜止釋放,第一次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的速度大小為v,已知彈簧始終在彈性限度內(nèi),則下列說(shuō)法正確的是

A. 物塊從D點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的過(guò)程中,最大加速度大小為2gsinθ

B. 物塊最后停在B點(diǎn)

C. 物塊在D點(diǎn)時(shí)的彈性勢(shì)能為1/2mv2-mglsinθ

D. 物塊運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中因摩擦產(chǎn)生的熱量為1/2mv2+mglsinθ-E

【答案】CD

【解析】物塊靜止在A點(diǎn)時(shí),由平衡條件有 mgsinθ=kl;物塊從D點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的過(guò)程中,在BD段物塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小為:f=μmgcosθ=tanθmgcosθ=mgsinθ,所以物塊在該段的合力等于彈簧的彈力,則物塊在D點(diǎn)的合力最大,加速度最大,設(shè)為am.根據(jù)牛頓第二定律得:k3l=mam,解得 am=3gsinθ.故A錯(cuò)誤.物塊在BD段上運(yùn)動(dòng)時(shí),要克服摩擦力做功,系統(tǒng)的機(jī)械能不斷減少,最終物塊在B點(diǎn)以下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),不會(huì)停止.故B錯(cuò)誤.設(shè)物塊在D點(diǎn)時(shí)的彈性勢(shì)能為Ep.從DO,由能量守恒定律得:Ep+mglsinθ=mv2.解得:Ep=mv2-mglsinθ.故C正確.最終物塊以B上端點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),對(duì)全過(guò)程,運(yùn)用能量守恒定律得:Ep+2mglsinθ=Q+EB;由于AO=OB,所以物塊位于B點(diǎn)與A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能相等,則EB=E;聯(lián)立解得:摩擦產(chǎn)生的熱量為:Q=mv2+mglsinθ-E.故D正確.故選CD.

點(diǎn)睛:本題關(guān)鍵要正確分析能量是如何轉(zhuǎn)化的,分析時(shí)要抓住BD段滑動(dòng)摩擦力與重力沿斜面向下的分力大小相等.知道彈性勢(shì)能與形變量有關(guān),形變量相等時(shí)彈性勢(shì)能相等.知道摩擦力做功導(dǎo)致彈簧與物塊的機(jī)械能在變化.

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:

【題目】如圖所示,在長(zhǎng)方形abcd區(qū)域內(nèi),存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),ab :ad=46:45。一重核靜止于O點(diǎn),某次發(fā)生α衰變,形成如圖示軌跡(重力不計(jì)),生成的粒子1與粒子2剛好沒(méi)有穿出長(zhǎng)方形邊界。則下列說(shuō)法正確的是

A. 粒子1是α粒子,在磁場(chǎng)中順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)

B. 粒子2是α粒子,在磁場(chǎng)中逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)

C. 粒子1與粒子2的電量之比為1:45

D. 粒子1與粒子2的繞行方向相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】設(shè)想把某質(zhì)點(diǎn)放到地球的球心處(假設(shè)地球?yàn)橘|(zhì)量均勻分布的球體),則此物體與地球間的萬(wàn)有引力是( )

A. 與放在地球表面相同B. 無(wú)窮大C. D. 無(wú)法確定

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法正確的是( 。

A. 洗衣機(jī)工作時(shí)機(jī)殼的振動(dòng)頻率等于其固有頻率

B. 鼓手隨音樂(lè)敲擊鼓面時(shí)鼓面的振動(dòng)是自由振動(dòng)

C. 為了防止橋梁發(fā)生共振而坍塌,部隊(duì)要齊步通過(guò)橋梁

D. 聲音可振碎玻璃杯,是因?yàn)椴AПl(fā)生了共振

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列關(guān)于單擺的說(shuō)法,正確的是()

A. 單擺擺球的回復(fù)力等于擺球所受的合力

B. 單擺擺球的回復(fù)力是擺球重力沿運(yùn)動(dòng)軌跡切線方向的分力

C. 單擺擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)加速度為零

D. 單擺振幅越大時(shí),周期越長(zhǎng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】為驗(yàn)證物體所受合外力一定時(shí),加速度與質(zhì)量成反比,同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖a所示的裝置來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在自制的雙層架子上固定帶有刻度標(biāo)記的水平木板,架子放在水平桌面上。實(shí)驗(yàn)操作步驟如下:

①適當(dāng)調(diào)整裝置,使裝置不帶滑輪的一端稍稍墊高一些。

②在兩個(gè)托盤(pán)中放入砝碼,并使兩托盤(pán)質(zhì)量(含砝碼)相同,且遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量。連接小車(chē)的細(xì)線跨過(guò)定滑輪與托盤(pán)相連。

③讓兩小車(chē)緊靠右邊的擋板,小車(chē)前端在刻度尺上的讀數(shù)如圖a所示,在甲車(chē)上放上砝碼,同時(shí)釋放兩小車(chē),當(dāng)小車(chē)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,用手機(jī)對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行拍照。結(jié)合照片和小車(chē)的初始刻度標(biāo)記,得到甲、乙兩車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離分別為s1、s2。

④在甲小車(chē)上逐漸增加砝碼個(gè)數(shù),重復(fù)步驟③

(1)本實(shí)驗(yàn)的原理是通過(guò)驗(yàn)證小車(chē)發(fā)生的位移與小車(chē)(含砝碼)的質(zhì)量成_________關(guān)系,來(lái)驗(yàn)證合外力一定時(shí)加速度與質(zhì)量成反比。

(2)實(shí)驗(yàn)前將裝置右端稍稍墊高一些的目的是____________________________

(3)某次拍到的照片如圖b所示,則小車(chē)通過(guò)的位移是_________________cm

(4)如果以為橫坐標(biāo),以甲車(chē)(含砝碼)的質(zhì)量為縱坐標(biāo),作出的圖線如圖c所示,則該直線斜率代表的物理量是____________________________,其大小為______________。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在一根輕繩的上、下兩端各拴一個(gè)小球,一人用手拿住上端的小球站在某高臺(tái)上,放手后小球自由下落,兩小球落地的時(shí)間差為△t。如果將它們開(kāi)始下落的高度提高一些,用同樣的方法讓它們自由下落,不計(jì)空氣阻力,則兩小球落地的時(shí)間差將(

A. 減小 B. 增大 C. 不變 D. 無(wú)法判定

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】為觀察電荷在導(dǎo)體上的分布規(guī)律,將一個(gè)大的導(dǎo)體安放在絕緣支架上,并使導(dǎo)體帶上負(fù)電荷,如圖所示.用帶絕緣柄的小驗(yàn)電球P接觸導(dǎo)體上的各點(diǎn),再與不帶電的驗(yàn)電器接觸,通過(guò)驗(yàn)電器金箔片的張角判斷各點(diǎn)的帶電情況.主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:


①用P接觸導(dǎo)體上的A點(diǎn),再與不帶電的驗(yàn)電器接觸,發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器的金箔片張角較;
②用P接觸導(dǎo)體上的B點(diǎn),再與不帶電的驗(yàn)電器接觸,發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器的金箔片張角較大:
③用P與導(dǎo)體的尖端C點(diǎn)接觸,再與不帶電的驗(yàn)電器接觸,發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器的金箔張角最大.由此可以確定:
(1)電荷在導(dǎo)體表面的分布是 ______ (選填“均勻”或“不均勻”)的.突出的位置,電荷比較 ______ ;平坦的位置,電荷比較 ______ (選填“密集”或”稀疏”)
(2)比較導(dǎo)體外A、B、C三點(diǎn)附近電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,其中電場(chǎng)強(qiáng)度最大的是 ______ 點(diǎn)附近;電場(chǎng)強(qiáng)度最小的是 ______ 點(diǎn)附近.(選填“A”、“B”或“C”)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一絕熱汽缸豎直放置,一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉于汽缸中,活塞質(zhì)量為m、橫截面積為S,不計(jì)厚度,且與汽缸壁之間沒(méi)有摩擦。開(kāi)始時(shí)活塞被銷(xiāo)子K固定于距汽缸底部高度為h1A位置,氣體溫度為T1,壓強(qiáng)為p1,現(xiàn)拔掉銷(xiāo)子,活塞下降到距汽缸底部高度為h2B位置時(shí)停下,已知大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度為g。

i)求此時(shí)氣體溫度TB;

ii)若再用電熱絲給氣體緩慢加熱,電熱絲釋放出的熱量為Q,使活塞上升到距汽缸底部高度為h3的位置時(shí)停下,求氣體內(nèi)能的變化量。

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同步練習(xí)冊(cè)答案