如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C 两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上。现用手控

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如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C 两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上。现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面。下列说法正确的是( )

A．斜面倾角α=60°
B．A获得最大速度为

C．C刚离开地面时，B的加速度最大
D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒

答案

解析

试题分析：当C恰好离开地面时，弹簧弹力为mg，此时A的速度最大，绳子的拉力为2mg，有

，A错；ABC和弹簧构成的系统机械能守恒，从开始到A的速度最大，这个过程中弹簧形变量没有变，弹性势能不变，则有

，开始平衡时mg=kx，s=2x，由此可得最大速度为

，C刚离开地面时，B的加速度为2g，之后弹簧继续伸长，弹力增大，B的加速度继续增大，C错；D错，故选B
点评：本题难度中等，根据各物体的受力判断运动的临界点是关键，系统在只有重力或弹力做功的情况下机械能守恒，物体所受合外力最大时加速度最大

举一反三

(10分) 某实验小组为了测试玩具小车的加速性能，设置了如图所示的轨道。轨道由半径为R=0.2m的光滑的圆弧轨道和动摩擦因数为μ=0.4的粗糙部分组成。现将小车从轨道上的A点开始以恒定的功率启动，经5秒后由于技术故障动力消失。小车滑过圆弧轨道从C点飞出落到水平面上的D点。实验测得小车的质量m=0.4Kg，AB间距离L=8m，BD间距离为0.4m，重力加速度g="10" m/s²。求：

（1）小车从C点飞出时的速度？
（2）小车滑过B点时对轨道B点的压力？
（3）小车电动机的输出功率P。

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如图所示，在光滑的水平地面上有一个表面光滑的立方体M，一轻杆L与水平地面成α角，轻杆的下端用光滑铰链连接于O点，O点固定于地面上，轻杆的上端连接着一个小球m，小球靠在立方体左侧，立方体右侧受到水平向左推力F的作用，整个装置处于静止状态。若现在撤去水平推力F，则下列说法中正确的是

A．在小球和立方体分离前，若轻杆L与水平地面成b角，小球的速度大小为v₁，立方体的速度大小为v₂，则有v₁= v₂sinb

B．小球在落地的瞬间和立方体分离

C．小球和立方体分离时小球只受重力

D．小球和立方体分离前小球的机械能不守恒

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（14分）如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的光滑半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达C点．试求：

(1)物体运动到B后一瞬间对导轨的压力；
(2)弹簧开始时的弹性势能；
(3)若使物体带上q的正电荷，同时在BC半圆形导轨区间内加上一水平向左的匀强电场

，仍要使物体恰能完成BC导轨上的圆周运动，则弹簧开始时的弹性势能至少为多少。

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一轻质弹簧，固定于天花板上的O点处，原长为L，如图所示，一个质量为m的物块从A点竖直向上抛出，以速度v与弹簧在B点相接触，然后向上压缩弹簧，到C点时物块速度为零，在此过程中无机械能损失，则下列说法正确的是

A．由A到C的过程中，动能和重力势能之和不变

B．由B到C的过程中，弹性势能和动能之和不变

C．由A到C的过程中，物体m的机械能守恒

D．由B到C的过程中，物体与弹簧组成的系统机械能守恒

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下列物体在运动过程中．机械能可视作守恒的是

A．飘落中的秋叶	B．乘电梯匀速上升的人
C．被掷出后在空中运动的铅球	D．沿粗糙斜面匀速下滑的木箱

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