如图所示,竖直轻弹簧下端固定在水平地面上,一定质量的小球从轻弹簧正上方某一高度处自由落下,并将弹簧压缩,直到小球的速度减为零。对于小球和轻弹簧的系统,在小球开始
题型:不详难度:来源:
如图所示,竖直轻弹簧下端固定在水平地面上,一定质量的小球从轻弹簧正上方某一高度处自由落下,并将弹簧压缩,直到小球的速度减为零。对于小球和轻弹簧的系统,在小球开始与弹簧接触到小球速度变为零的过程中,有
A.小球的动能与重力势能之和越来越小,小球的重力势能与弹性势能之和先减小后增大 | B.小球的动能与重力势能之和越来越小,小球的重力势能与弹性势能之和先增大后减小 | C.小球的动能与重力势能之和越来越大,小球的动能与弹性势能之和越来越大 | D.小球的动能与重力势能之和越来越大,小球的动能与弹性势能之和越来越小 |
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答案
A |
解析
试题分析:因为整个过程中忽略阻力,只有重力和弹力做功,满足系统机械能守恒,但对单个物体小球机械能不守恒,根据能量守恒得小球的机械能减小量等于弹簧弹性势能的增加量,小球接触弹簧至弹簧压缩最低点的过程中弹簧的形变量越来越大,弹性势能也越来越大,所以小球的动能和重力势能的总和越来越小,CD错误 根据能量守恒得小球的重力势能和弹性势能的总和变化量等于小球的动能变化量.小球在运动过程中速度先增大后减小,故小球的重力势能与弹性势能之和先减小后增大.A正确,B错误 故选A. 点评:掌握机械能守恒的条件,是解决问题的关键,注意区分系统的机械能守恒和单个物体机械能守恒的区别. |
举一反三
如图,悬挂在天花板上的长为2L的轻杆可绕光滑的轴O在竖直面内转动,在杆的中点和下端各固定一个质量为m的小球A、B ,把杆从与竖直方向成θ角的初位置释放,求杆转到竖直位置的过程中杆对B球所做的功。
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如图所示,一根轻弹簧和一根细绳共同拉住一个重物,平衡时细绳恰处水平,此时弹簧的弹力大小为80N ,若烧断细绳,测出小球运动到悬点正下方时弹簧的长度正好等于未烧断细绳时弹簧的长度,试求:小球运动到悬点正下方时向心力的大小。 |
a、b、c三球自同一高度以相同速度抛出,a球竖直上抛,b球水平抛出,c球竖直下抛。设三球落地时的速率分别为,则( ) |
如图所示,光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视作质点,MP>MQ,Q与轻质弹簧相连.Q静止,P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞,一段时间后P与弹簧分离.在这一过程中,正确的是:
A.P与弹簧分离时,Q的动能达到最大 | B.P与弹簧分离时,P的动能达到最小 | C.P与Q的速度相等时,弹簧的弹性势能达到最小 | D.P与Q的速度相等时,P的动能达到最小 |
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如图所示,半径为R的光滑半圆环轨道竖直固定在一水平光滑的桌面上,桌面距水平地面的高度也为R,在桌面上轻质弹簧被a、b两个小球挤压(小球与弹簧不拴接),处于静止状态.同时释放两个小球,小球a、b与弹簧在水平桌面上分离后,a球从B点滑上光滑半圆环轨道并恰能通过半圆环轨道最高点A,b球则从桌面C点滑出后落到水平地面上,落地点距桌子右侧的水平距离为.已知小球a质量为m,重力加速度为g.求: (1)释放后b球离开弹簧时的速度大小. (2)释放后a球离开弹簧时的速度大小. (3)小球b的质量. (4)释放小球前弹簧具有的弹性势能. |
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