如圖所示,在處于水平方向的細(xì)管內(nèi)的端點(diǎn)D固定一根長(zhǎng)為L0、勁度系數(shù)為k的輕彈簧,在彈簧的自由端連接一個(gè)質(zhì)量為m小球,今將細(xì)管以O為軸逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng),直至轉(zhuǎn)到豎直方向,則此過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是(不計(jì)一切摩擦,彈簧總在彈性限度內(nèi))(。

A.小球的重力勢(shì)能不斷增大

B.小球的質(zhì)量m足夠大時(shí),總能使小球的重力勢(shì)能先增大后減小

C.彈簧的長(zhǎng)度足夠小時(shí),總可以使球的重力勢(shì)能不斷增大

D.以上說(shuō)法都不對(duì)

 

答案:B
提示:

提示:細(xì)管緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)是處于動(dòng)態(tài)平衡.設(shè)細(xì)管轉(zhuǎn)到與水平方向成θ角時(shí),彈簧的壓縮

量為x,小球的質(zhì)量為m,對(duì)小球受力分析如圖所示,由平衡條件可得,kx=mgsinθ取水平面為零參考面,則此時(shí)小球的重力勢(shì)能為Ep=mg(L0-x)sinθ.由以上兩式可得,Ep=mgL0sinθ-(mg)2sin2θ/k.這是一個(gè)關(guān)于sinθ的一元二次函數(shù),根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知Ep有極大值,所以小球的重力勢(shì)能先增加后減少.

 


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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2007?深圳模擬)如圖所示,在處于水平方向的細(xì)管內(nèi)的端點(diǎn)O固定一根長(zhǎng)為l、勁度系數(shù)為k的輕彈簧,在彈簧的自由端連接一個(gè)質(zhì)量為m的小球,今將細(xì)管以O(shè)為軸逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng),直至轉(zhuǎn)到豎直方向,在此過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( 。

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科目:高中物理 來(lái)源:物理教研室 題型:013

如圖所示,在處于水平方向的細(xì)管內(nèi)的端點(diǎn)D固定一根長(zhǎng)為L0、勁度系數(shù)為k的輕彈簧,在彈簧的自由端連接一個(gè)質(zhì)量為m小球,今將細(xì)管以O為軸逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng),直至轉(zhuǎn)到豎直方向,則此過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是(不計(jì)一切摩擦,彈簧總在彈性限度內(nèi))( )

A.小球的重力勢(shì)能不斷增大

B.小球的質(zhì)量m足夠大時(shí),總能使小球的重力勢(shì)能先增大后減小

C.彈簧的長(zhǎng)度足夠小時(shí),總可以使球的重力勢(shì)能不斷增大

D.以上說(shuō)法都不對(duì)

 

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,在處于水平方向的細(xì)管內(nèi)的端點(diǎn)O固定一根長(zhǎng)為L(zhǎng)0、勁度系數(shù)為k的輕彈簧,在彈簧的自由端連接一個(gè)質(zhì)量為m的小球.今將細(xì)管以O(shè)為軸逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng),直至轉(zhuǎn)到豎直方向,則此過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是(不計(jì)一切摩擦,彈簧彈力總滿足胡克定律)(    )

??A.小球的重力勢(shì)能不斷增大

??B.小球的質(zhì)量m足夠大時(shí),總能使小球的重力勢(shì)能先增大后減小

??C.彈簧的長(zhǎng)度足夠小時(shí),總可以使球的重力勢(shì)能不斷增大

??D.以上說(shuō)法都不對(duì)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(07年深圳中學(xué)模擬)如圖所示,在處于水平方向的細(xì)管內(nèi)的端點(diǎn)O固定一根長(zhǎng)為L0,勁度系數(shù)為k的輕彈簧,在彈簧的自由端連接一個(gè)質(zhì)量為m的小球,今將細(xì)管以O為軸逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng),直至轉(zhuǎn)到豎直方向,則在此過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是:(不計(jì)一切摩擦,彈簧彈力總滿足胡克定律)

A、小球的重力勢(shì)能不斷增大    

B、小球的質(zhì)量m足夠大時(shí),總能使球的重力勢(shì)能先增大后減小

C彈簧的長(zhǎng)度足夠小時(shí),總可以使球的重力勢(shì)能不斷增大      

D、以上說(shuō)法都不對(duì)

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