12.如圖所示,質(zhì)量均為m的A、B兩物體疊放在豎直輕質(zhì)彈簧并保持靜止,用大小等于$\frac{1}{2}$mg的恒力F豎直向上拉B,當(dāng)上升距離為h時(shí)B與A開始分離.下列說法正確的是( 。
A.B與A剛分離時(shí),彈簧為原長
B.B與A剛分離時(shí),A的速度達(dá)到最大
C.彈簧的勁度系數(shù)等于$\frac{3mg}{2h}$
D.從開始運(yùn)動(dòng)到B與A剛分離的過程中,B物體的動(dòng)能先增大后減小

分析 B和A剛分離時(shí),相互之間恰好沒有作用力,則B受到重力mg和恒力F,由已知條件$\frac{1}{2}$mg,由牛頓第二定律求出此時(shí)B的加速度和A的加速度,說明彈力對A有向上的彈力,與重力平衡.對于在B與A分離之前,對AB整體為研究對象,所受合力在變化,加速度在變化,做變加速運(yùn)動(dòng),從而分析動(dòng)能的變化.

解答 解:AB、B與A剛分離的瞬間,A、B仍具有相同的速度和加速度,且AB間無相互作用力.以B為研究對象,可知,B具有向下的加速度,大小 aB=$\frac{mg-F}{m}$=0.5g,此時(shí)對A分析有:aA=$\frac{mg-{F}_{彈}}{m}$=aB,可得,此時(shí)彈簧彈力F=0.5mg,不為0,故彈簧不是原長,處于壓縮狀態(tài).
當(dāng)A的合力為零時(shí)速度最大,彈簧的彈力大于重力mg,所以B與A剛分離時(shí),A的速度不是最大,故A、B錯(cuò)誤.
C、B和A剛分離時(shí),彈簧處于壓縮狀態(tài),彈力大小為F=0.5mg,原來靜止時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài),彈力大小為2mg,則彈力減小量△F=1.5mg.
兩物體向上運(yùn)動(dòng)的距離為h,則彈簧壓縮量減小△x=h,由胡克定律得:k=$\frac{△F}{△x}$=$\frac{1.5mg}{h}$=$\frac{3mg}{2h}$.故C正確.
D、由題知,F(xiàn)=0.5mg<2mg,對于整體分析可知,整體在上升的過程中,合力應(yīng)向上后向下,先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng),B的動(dòng)能先增大后減小,故D正確.
故選:CD

點(diǎn)評 本題的關(guān)鍵在于分析B和A剛分離時(shí)A、B的受力情況,來確定彈簧的狀態(tài),運(yùn)用牛頓第二定律和功能關(guān)系進(jìn)行分析.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

2.如圖所示為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的裝置,計(jì)時(shí)器周期為T.按正確操作得到紙帶后,以第一點(diǎn)為原點(diǎn)O,測得第二點(diǎn)的坐標(biāo)x2=2mm.其它各點(diǎn)坐標(biāo)依次用x3、x4…xn-1,xn、xn+1代表,g代表當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋埻ㄟ^推算填寫:

(1)打第n點(diǎn)時(shí),用上面的物理量表達(dá)重物增加的動(dòng)能與減少的重力勢能之比為$\frac{({x}_{n+1}-{x}_{n-1})^{2}}{8g{T}^{2}{x}_{n}}$,
(2)在驗(yàn)證運(yùn)算中如果重物的速度通過vn=gt計(jì)算,對于這樣做,下列判斷你認(rèn)同的有BC
A.這種方法測量速度更簡便,可能誤差大一點(diǎn),但是原理是正確的
B.重物下落的實(shí)際速度要比這個(gè)計(jì)算結(jié)果小
C.?dāng)?shù)據(jù)將會表現(xiàn)出動(dòng)能的增加量大于勢能的減少量,這是錯(cuò)誤的
D.如果重物下落的高度相應(yīng)地用h=$\frac{1}{2}$gt2計(jì)算,這種方法更好.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.汽車在平直公路上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),途中用了6s時(shí)間經(jīng)過A、B兩根電線桿,已知A、B間的距離為60m,車經(jīng)過B時(shí)的速度為15m/s,則( 。
A.車從出發(fā)到B桿所用時(shí)間為9 sB.車的加速度為15 m/s2
C.經(jīng)過A桿時(shí)速度為5 m/sD.從出發(fā)點(diǎn)到A桿的距離為7.5 m

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.一些關(guān)于生活中的物理現(xiàn)象及原因分析,錯(cuò)誤的是(  )
A.用冰袋給高熱病人降溫,原因是冰熔化要吸熱
B.燒開水時(shí)壺嘴冒“白氣”,屬于液化現(xiàn)象
C.放在衣柜里的樟腦丸過一段時(shí)間表小了,屬于汽化現(xiàn)象
D.灑在教室地面上的水過一會兒變干了屬于升華現(xiàn)象

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

7.實(shí)驗(yàn)桌上有下列9種器材:選出“探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中所需的器材并填在橫線上①③⑤⑥⑧⑨(填編號).
①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器; 、谔炱剑弧         、鄣蛪航涣麟娫;
④低壓直流電源;、菁(xì)繩和紙帶;      、捭^碼和小車;
⑦秒表;    、嘁欢擞谢喌拈L木板;   ⑨刻度尺.
電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器都是使用交流(填“直流”或“交流”)電源的計(jì)時(shí)儀器.假如電源頻率是50Hz時(shí),它每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn).某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所記錄的紙帶來研究做勻變速直線運(yùn)動(dòng)小車的運(yùn)動(dòng)情況,實(shí)驗(yàn)中獲得一條紙帶,如圖,其中兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出.已知所用電源的頻率為50Hz,則打A點(diǎn)時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的速度vA=0.34m/s,小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=0.39m/s2.(小數(shù)點(diǎn)后保留兩位數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

17.如圖所示,10m長的傳送帶動(dòng)摩擦因數(shù)為$\frac{\sqrt{3}}{2}$,傾角為30o,用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng),其運(yùn)行速度大小為2m/s,運(yùn)行方向?yàn)轫槙r(shí)針,現(xiàn)將質(zhì)量為40kg的麻包輕放在傳送帶的下端.(重力加速度取10m/s2)試求:
(1)將麻包運(yùn)送到傳送帶的頂端所需時(shí)間.
(2)傳送帶每傳送一個(gè)麻包,電動(dòng)機(jī)應(yīng)多做多少功?

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

4.帶正電q=1.0×10-3C的粒子,不計(jì)重力,在電場中先后經(jīng)過A、B兩點(diǎn),飛經(jīng)A點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為10J,飛經(jīng)B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能變?yōu)?J,則帶電粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過程中電勢能是如何變化的?答:增加(選填:“增加”、“減少”或“不變”),變化量是6J,AB兩點(diǎn)電勢差為-6000V.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng),在前5s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),5s末達(dá)到額定功率,之后保持以額定功率運(yùn)動(dòng).其v-t圖象如圖所示.已知汽車的質(zhì)量為m=2×103kg,汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍,則以下說法正確的是( 。
A.汽車在前5 s內(nèi)的牽引力為4×103 N
B.汽車在前5 s內(nèi)的牽引力為.6×103 N
C.汽車的額定功率為60 kW
D.汽車的最大速度為20 m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

2.為了安全,學(xué)校校門前馬路一般有限速標(biāo)志,如圖所示,為一學(xué)校門口前面馬路的俯視圖,綠燈時(shí),在十字路口A線處有一轎車(可視為質(zhì)點(diǎn))從靜止開始故勻加速直線運(yùn)動(dòng),轎車的最大啟動(dòng)加速度為10m/s2,距A線l1=500m處有一減速區(qū),減速區(qū)寬度l2=15m,在減速區(qū)能達(dá)到的加速度數(shù)值足夠大,設(shè)學(xué)校門口限速36km/h,市區(qū)內(nèi)轎車限速72km/h.要求轎車從進(jìn)入減速區(qū)時(shí)開始減速,減速時(shí)視為做勻減速直線運(yùn)動(dòng).在不違規(guī)的情況下,試求轎車從A開始啟動(dòng)到學(xué)校門口B的最短時(shí)間.

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同步練習(xí)冊答案