【題目】如圖所示,放置在水平地面上的木板B的左端固定一輕彈簧,彈簧右端與物塊A相連.已知A、B質(zhì)量相等,二者處于靜止?fàn)顟B(tài),且所有接觸面均光滑.現(xiàn)設(shè)法使物塊A以一定的初速度沿木板B向右運(yùn)動,在此后的運(yùn)動過程中彈簧始終處在彈性限度內(nèi),且物塊A始終在木板B上.對于木板B從靜止開始運(yùn)動到第一次與物塊A速度相等的過程中,若用x、v分別表示物塊A的位移和速度的大小,用Ep、Ek分別表示彈簧的彈性勢能和A、B的動能之和,用t表示時間,則下列圖象可能正確的是()

A.
B.
C.
D.

【答案】B
【解析】對A、B在水平方向受力分析可知,A與B在水平方向受到的外力為0,A、B與彈簧在水平方向的動量守恒,系統(tǒng)的機(jī)械能守恒.
開始時彈簧的伸長量比較小,則F比較小,A做減速運(yùn)動,B做加速運(yùn)動,當(dāng)彈簧伸長至最長時,二者的速度相等;此后A繼續(xù)減速,B繼續(xù)加速,彈簧開始壓縮.根據(jù)動量守恒定律:mv0=mv1+mv2 , 和機(jī)械能守恒可知,當(dāng)彈簧的長度恰好等于原長時,B的速度最大;此后彈簧開始壓縮,A的速度開始增大,B的速度開始減。
A、B、對A、B在水平方向受力分析可知,A與B在水平方向受到的外力為0,都受到彈簧的彈力,設(shè)F為彈簧的彈力;當(dāng)加速度大小相同為a時,對A有:ma=F=kx , A的加速度與彈簧的形變量成正比,由于開始時彈簧的伸長量比較小,則F比較小,A做減速運(yùn)動,B做加速運(yùn)動彈簧逐漸被伸長,當(dāng)A與B的速度相等時,彈簧被伸長到最長;所以彈簧對A的作用力先逐漸增大,則A的加速度逐漸增大,A做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動.所以A的v﹣t圖象中,速度逐漸減小,速度圖線的斜率的絕對值(加速度)逐漸增大.在x﹣t圖中,由于速度逐漸減小,所以圖線的斜率逐漸減小.故A錯誤,B正確;
C、由于A、B質(zhì)量相等,所以A與B的加速度的大小始終相等,可知B做加速度逐漸增大的加速運(yùn)動,做出A與B的速度圖線如圖,

可知二者的速度圖線之間的面積表示二者位移的差,等于彈簧的壓縮量,根據(jù)彈簧的彈性勢能的表達(dá)式:Ep= ,由圖,顯然x2不是與時間t成正比,所以彈性勢能EP與時間t不是成正比.故C錯誤;
D、在木板B從靜止開始運(yùn)動到第一次與物塊A速度相等的過程中,物體A和木板B組成的系統(tǒng)的一部分動能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能,所以它們的動能逐漸減。蔇錯誤.
故選:B
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解功能關(guān)系的相關(guān)知識,掌握當(dāng)只有重力(或彈簧彈力)做功時,物體的機(jī)械能守恒;重力對物體做的功等于物體重力勢能的減少:W G =E p1 -E p2;合外力對物體所做的功等于物體動能的變化:W =E k2 -E k1 (動能定理);除了重力(或彈簧彈力)之外的力對物體所做的功等于物體機(jī)械能的變化:W F =E 2 -E 1,以及對動量守恒定律的理解,了解動量守恒定律成立的條件:系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零;系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零,但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多;系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零,但在某個方向上的分量為零,則在該方向上系統(tǒng)的總動量的分量保持不變.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于彈力和摩擦力,下列說法正確的是

A.靜摩擦力的大小總是與壓力的大小成正比

B.摩擦力的方向總是與物體的運(yùn)動方向相反

C.只有相互接觸的物體間才可能產(chǎn)生彈力

D.兩物體間有彈力時一定有摩擦力

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】電流通過電飯煲時電能轉(zhuǎn)化為_______能;電流通過洗衣機(jī)時電能轉(zhuǎn)化為_______能;電流通過電鍍裝置時電能轉(zhuǎn)化為_______能.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,水平地面上有三個靠在一起的物塊P、QR,質(zhì)量分別為m2m3m,物塊與地面間的動摩擦因數(shù)都為μ。用大小為F的水平外力推動物塊P,記RQ之間相互作用力與QP之間相互作用力大小之比為k。下列判斷正確的是( )

A. 若μ≠0,則 B. 若μ≠0,則

C. 若μ=0,則 D. 若μ=0,則

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示是做光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置簡圖.在抽成真空的玻璃管內(nèi),K為陰極(用金屬銫制成,發(fā)生光電效應(yīng)的逸出功為1.9eV),A為陽極.在a、b間不接任何電源,用頻率為ν(高于銫的極限頻率)的單色光照射陰極K , 會發(fā)現(xiàn)電流表指針有偏轉(zhuǎn).這時,若在a、b間接入直流電源,a接正極,b接負(fù)極,并使ab間電壓從零開始逐漸增大,發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)增大到2.1V時,電流表的示數(shù)剛好減小到零.求:

(1)ab間未接直流電源時,通過電流表的電流方向.
(2)從陰極K發(fā)出的光電子的最大初動能EK是多少焦?
(3)入射單色光的頻率是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于作用力與反作用力的說法正確的是( )

A.只有當(dāng)相互作用的兩個物體都靜止時,它們間的作用力與反作用力大小才相等

B.靜摩擦力的反作用力一定是靜摩擦力

C.作用力與反作用力可以相互平衡

D.對物塊施加水平恒力,使它在粗糙地面上勻加速前進(jìn),物塊與地面間的一對摩擦力大小相等

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個物體從離地面20m高處以10m/s的初速度水平拋出,不計(jì)空氣的阻力,求:
(1)物體從拋出到落地所用時間;
(2)物體落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)間的水平距離大小.(g=10m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于自由落體運(yùn)動,下列說法中正確的是( 。
A.從開始運(yùn)動起下落4.9 m、9.8 m、14.7 m所經(jīng)歷的時間之比為1:
B.在開始連續(xù)的三個1 s內(nèi)通過的位移之比是1:4:9
C.在開始連續(xù)的三個1 s末的速度大小之比是1:3:5
D.在開始連續(xù)的三個1 m內(nèi)經(jīng)歷的時間之比是3:2:1

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】跳板跳水運(yùn)動員在跳板上起跳的過程中,下列描述中說法正確的是(  )

A.跳板給運(yùn)動員的彈力大于運(yùn)動員受到的重力

B.跳板給運(yùn)動員的彈力大于運(yùn)動員給跳板的壓力

C.跳板給運(yùn)動員的彈力等于運(yùn)動員給跳板的壓力

D.跳板給運(yùn)動員的彈力小于運(yùn)動員給跳板的壓力

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案