如右图所示,一轻弹簧左端固定在长木板m3的左端,右端与小木块m1连接,且m1及m2与地面之间接触面光滑,开始时m1和m2均静止,现同时对m1、m2施加等大反向的
题型:不详难度:来源:
如右图所示,一轻弹簧左端固定在长木板m3的左端,右端与小木块m1连接,且m1及m2与地面之间接触面光滑,开始时m1和m2均静止,现同时对m1、m2施加等大反向的水平恒力F1和F2,从两物体开始运动以后的整个过程中,对m1、m2和弹簧组成的系统(整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度),下列说法正确的是( )
A.由于F1、F2等大反向,故系统机械能守恒 | B.由于F1、F2分别对m1、m2做正功,故系统动能不断增加 | C.由于F1、F2分别对m1、m2做正功,故系统机械能不断增加 | D.当弹簧拉力大小与F1、F2大小相等时,m1、m2的动能最大 |
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答案
D |
解析
F1和F2等大反向,但是由于它们的位移不同,所以做的功的大小不同,当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时,物体受到的合力的大小为零,此时物体的速度的大小达到最大,再根据物体的运动状态可以判断物体加速度的变化.A、由于F1、F2对系统做功之和不为零,故系统机械能不守恒,故A错误; B、开始时,弹簧的弹力小于F1、F2,两物块加速,动能增加,当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时,M和m受力平衡,加速度减为零,此后速度减小,动能减小,故B错误; C、由于F1、F2先对系统做正功,当两物块速度减为零时,弹簧的弹力大于F1、F2,之后,两物块再加速相向运动,F1、F2对系统做负功,系统机械能开始减少,故C错误. D、当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时,M和m受力平衡,加速度减为零,此时速度达到最大值,故各自的动能最大,故D正确. 点评:本题涉及到弹簧,功、机械能守恒的条件、力和运动的关系等较多知识.题目情景比较复杂,全面考查考生理解、分析、解决问题的能力。 |
举一反三
自动充电式电动车的前轮装有发电机,发电机与蓄电池连接.骑车者用力蹬车或电动车自动滑行时,发电机向蓄电池充电,将其他形式的能转化成电能储存起来.现使车以500J的初动能在粗糙的水平路面上自由滑行,第一次关闭自充电装置,其动能随位移变化关系如图线①所示;第二次启动自充电装置,其动能随位移变化关系如图线②所示,则第二次向蓄电池所充的电能是_______________J。 |
如下图,光滑轨道固定在竖直平面内,水平段紧贴地面,弯曲段的顶部切线水平、离地高为h;滑块A静止在水平轨道上,v0="40m/s" 的子弹水平射入滑块A后一起沿轨道向右运动,并从轨道顶部水平抛出.已知滑块A的质量是子弹的3倍,取g=10m/s2,不计空气阻力.求: (1)子弹射入滑块后一起运动的速度; (2)水平距离x与h关系的表达式; (3)当h多高时,x最大,并求出这个最大值. |
用一根长为L的细线,一端固定在天花板上,另一端拴一质量为m的小球,现使细线偏离竖直方向角后,从A处无初速度释放小球,如图所示,试求: (1)小球摆到最低点O时的速度大小。 (2)小球摆到最低点时绳子的拉力。 |
下列各实例中(均不计空气阻力),机械能守恒的是A.做自由落体运动的小球 | B.跳伞员带着张开的降落伞匀速下降 | C.小球沿光滑圆弧槽滑下 | D.小球沿粗糙斜面匀速滑下 |
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(选修1-1的考生做) (8分) 如图所示,一长度为R的轻质细绳与质量为m的小球相连,悬挂于O点。现将小球从水平位置P点自由释放。求: (1)当细绳摆到竖直位置时小球的速度大小; (2)当细绳摆到竖直位置时此时小球所受拉力的大小.
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