【題目】如圖所示,輕質(zhì)彈簧一端固定在水平面上O點(diǎn)的轉(zhuǎn)軸上,另一端與一質(zhì)量為m、套在粗糙固定直桿A處的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))相連,直桿的傾角為30°,OA=OC,BAC的中點(diǎn),OB等于彈簧原長(zhǎng).小球從A處由靜止開(kāi)始下滑,初始加速度大小為aA,第一次經(jīng)過(guò)B處的速度為v,運(yùn)動(dòng)到C處速度為0,后又以大小為aC的初始加速度由靜止開(kāi)始向上滑行.設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.下列說(shuō)法正確的是

A. 小球可以返回到出發(fā)點(diǎn)A

B. 彈簧具有的最大彈性勢(shì)能為mv2

C. 撤去彈簧,小球可以在直桿上處于靜止

D. aA﹣aC=2g

【答案】B

【解析】

設(shè)小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程克服摩擦力做功為Wf,根據(jù)對(duì)稱性,可知從B運(yùn)動(dòng)C的過(guò)程中克服摩擦力做功也為Wf,AB間的豎直高度為h,小球的質(zhì)量為m,彈簧具有的最大彈性勢(shì)能為Ep。根據(jù)能量守恒定律,對(duì)于小球AB的過(guò)程有:mgh+Ep=mv2+Wf,AC的過(guò)程有:2mgh+Ep=2Wf+Ep,解得:Wf=mgh,Ep=mv2。小球從C點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)時(shí),假設(shè)能返回到A點(diǎn),則由能量守恒定律得:Ep=2Wf+2mgh+Ep,該式違反了能量守恒定律,可知小球不能返回到出發(fā)點(diǎn)A處。故A錯(cuò)誤,B正確。設(shè)從A運(yùn)動(dòng)到C摩擦力的平均值為,AB=s,由Wf=mgh得:s=mgssin30°;B點(diǎn),摩擦力 f=μmgcos30°,由于彈簧對(duì)小球有拉力(除B點(diǎn)外),小球?qū)U的壓力大于μmgcos30°,所以>μmgcos30°
可得 mgsin30°>μmgcos30°,因此撤去彈簧,小球不能在直桿上處于靜止。故C錯(cuò)誤。根據(jù)牛頓第二定律得:在A點(diǎn)有:Fcos30°+mgsin30°-f=maA;在C點(diǎn)有:Fcos30°-f-mgsin30°=maC;兩式相減得:aA-aC=g.故D錯(cuò)誤。故選B。

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,A、B疊放在水平桌面上,則有關(guān)重力、彈力、摩擦力分析正確的是(  )

A. B所受到桌面的支持力是由桌面的微小形變產(chǎn)生的

B. B所受到A的壓力是由B的微小形變產(chǎn)生的

C. B受到A的壓力就是A的重力

D. 若用一水平力拉BAB都沒(méi)有動(dòng),則BA之間無(wú)摩擦力作用

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一傾角為30°的斜劈放在水平地面上,一物體沿斜劈勻速下滑,F(xiàn)給物體施加如圖所示力F,F與豎直方向夾角為30°,斜劈仍靜止,物體加速下滑,則此時(shí)地面對(duì)斜劈的摩擦力為( )

A. 大小為零

B. 方向水平向右

C. 方向水平向左

D. 無(wú)法判斷大小和方向

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究螺線管線圈中感應(yīng)電流的方向。

(1)由于粗心該小組完成表格時(shí)漏掉了一部分(見(jiàn)表格),發(fā)現(xiàn)后又重做了這部分:將磁鐵S極向下從螺線管上方豎直插入過(guò)程,發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)(已知電流從右接線柱流入電流計(jì)時(shí),其指針向右偏轉(zhuǎn)),則①填________,②填________。

B方向

ΔΦ

I方向(俯視

B方向

N極插入

向下

增大

逆時(shí)針

向上

S極插入

向上

增大

N極抽出

向下

減小

順時(shí)針

向下

S極抽出

向上

減小

逆時(shí)針

向上

(2)由實(shí)驗(yàn)可得磁通量變化ΔΦ、原磁場(chǎng)B方向、感應(yīng)電流的磁場(chǎng)B方向三者之間的關(guān)系:________。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一個(gè)質(zhì)量m=10kg的物體放在光滑水平地面上.對(duì)物體施加一個(gè)F=50N的水平拉力,使物體由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng).求:

(1)物體加速度的大小a;

(2)物體在t=2.0s時(shí)速度的大小v.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量M=0.8kg的平板小車(chē)靜止在光滑水平地面上,在小車(chē)左端放有質(zhì)量mA=0.2kg的物塊A(可視為質(zhì)點(diǎn)),在物塊A正上方L=0.45m高處有一固定懸點(diǎn),通過(guò)不可伸長(zhǎng)且長(zhǎng)度也為L的細(xì)繩懸掛一質(zhì)量mB=0.1kg的物塊B,把細(xì)繩向左拉到某位置靜止釋放,物塊B(視為質(zhì)點(diǎn))在最低點(diǎn)時(shí)繩子拉力大小T=3N,隨后與物塊A發(fā)生彈性碰撞(時(shí)間極短)。最終物塊A沒(méi)有滑離小車(chē)。重力加速度g=10 m/s2。求:

(1)物塊B與物塊A碰撞前瞬間速度大小v0;

(2)物塊A被碰撞后瞬間速度vA;

(3)產(chǎn)生的內(nèi)能。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】我國(guó)于2013年12月發(fā)射了 “嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星,該衛(wèi)星在距月球表面H處的環(huán)月軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其運(yùn)行的周期為T;隨后嫦娥三號(hào)在該軌道上A點(diǎn)采取措施,降至近月點(diǎn)高度為h的橢圓軌道上,如圖所示.若以R表示月球的半徑,忽略月球自轉(zhuǎn)及地球?qū)πl(wèi)星的影響.則下述判斷正確的是( )

A. 月球的質(zhì)量為

B. 月球的第一宇宙速度為

C. “嫦娥三號(hào)”在環(huán)月軌道上需加速才能降至橢圓軌道

D. “嫦娥三號(hào)”在環(huán)月軌道上的周期為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示為某一電路的一部分,其中R1=10 Ω,R2R3=20 Ω,下列關(guān)于R1、R2R3消耗電功率P1、P2、P3,以及R1、R2、R3兩端的電壓U1、U2、U3的關(guān)系正確的是(  )

A. U1U2 U3=122

B. U1U2 U3=111

C. P1P2P3=211

D. P1P2P3=122

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,t=0時(shí)波形圖如圖中實(shí)線所示,此時(shí)波剛好傳到c點(diǎn),t=0.6s時(shí)波恰好傳到e點(diǎn),波形如圖中虛線所示,ab、c、d、e是介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是

A. 當(dāng)t=0.5s時(shí)質(zhì)點(diǎn)b和質(zhì)點(diǎn)c的位移相等

B. 當(dāng)t=0.6s時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的位移為 -cm

C. 質(zhì)點(diǎn)c0~0.6s時(shí)間內(nèi)沿x軸正方向移動(dòng)了3m

D. 這列簡(jiǎn)諧橫波遇到頻率為1Hz的另一列簡(jiǎn)諧橫波時(shí)我們能夠觀察到干涉現(xiàn)象

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