10.如圖所示,是一兒童游戲機的工作示意圖.光滑游戲面板與水平面成一夾角θ,半徑為R的四分之一圓弧軌道BC與AB管道相切于B點,C點為圓弧軌道最高點,輕彈簧下端固定在AB管道的底端,上端系一輕繩,繩通過彈簧內(nèi)部連一手柄P.將球投入AB管內(nèi),緩慢下拉手柄使彈簧被壓縮,釋放手柄,彈珠被彈出,與游戲面板內(nèi)的障礙物發(fā)生一系列碰撞后落入彈槽里,根據(jù)入槽情況可以獲得不同的獎勵.假設所有軌道均光滑,忽略空氣阻力和手柄質(zhì)量,彈珠視為質(zhì)點.某次緩慢下拉手柄,使彈珠距B點為L,釋放手柄,彈珠被彈出,到達C點速度為v,下列說法正確的是(  )
A.彈珠從釋放手柄開始到觸碰障礙物之前的過程中機械能守恒
B.彈珠從釋放手柄到離開彈簧的過程中,其動能先增大后減小
C.彈珠脫離彈簧的瞬間,其動能和重力勢能之和達到最大
D.此過程中,彈簧的最大彈性勢能為mg(L+R)sinθ+$\frac{1}{2}$mv2

分析 機械能守恒的條件是只有重力做功.根據(jù)彈珠的受力情況來分析其運動情況,從而分析出動能的變化情況.根據(jù)彈珠和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒,分析動能和重力勢能之和何時最大.并根據(jù)機械能守恒求彈簧的最大彈性勢能.

解答 解:A、彈珠從釋放手柄開始到觸碰障礙物之前的過程中,彈簧對彈珠做正功,其機械能增加,故A錯誤.
B、彈珠從釋放手柄到離開彈簧的過程中,彈簧的彈力先大于重力沿斜面向下的分力,后小于重力的分力,先加速后減速,所以其動能先增大后減。蔅正確.
C、彈珠從釋放手柄的過程,彈簧的彈力對彈珠做正功,彈珠的動能和重力勢能之和不斷增大,根據(jù)彈珠和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒,知彈珠脫離彈簧的瞬間,彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為彈珠的動能和重力勢能,所以此瞬間動能和重力勢能之和達到最大,故C正確.
D、根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒得,彈簧的最大彈性勢能等于彈珠在C點的機械能,為mg(L+R)sinθ+$\frac{1}{2}$mv2.故D正確.
故選:BCD

點評 解決本題的關鍵要知道彈珠的機械能不守恒,彈珠和彈簧組成的系統(tǒng)機械能才守恒,對系統(tǒng)運用機械能守恒分析這類問題.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

12.如圖所示,一玻璃球體的半徑為R,O為球心,AB為直徑,在球的左側(cè)有一豎直接收屏在A點與玻璃球相切.自B點發(fā)出的光線BM在M點射出,出射光線平行于AB,照射在接收屏上的Q點.另一光線BN恰好在N點發(fā)生全反射.已知∠ABM=30°,求:
(。┎AУ恼凵渎;
(ⅱ)光由B傳到M點與再由M傳到Q點所需時間比;
(ⅲ)N點到直徑AB的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

13.如圖甲所示,是“研究平拋運動”的實驗裝置.

(1)實驗前應對實驗裝置反復調(diào)節(jié),直到斜槽末端切線水平,以保證小球拋出后的運動是平拋運動.
(2)每次讓小球從同一位置由靜止釋放,是為了使每次平拋運動的初速度相同.
(3)如圖乙所示是通過實驗描點后畫出的平拋物體運動軌跡的一部分.取g=10m/s2,由圖中信息求得小球平拋的初速度大小為v0=1.0m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

10.如圖所示,AB段是一段光滑的水平軌道,輕質(zhì)彈簧一端固定在A點,放置在軌道AB上,BC段是半徑R=2.5m的光滑半圓弧軌道,有一個質(zhì)量m=0.1kg的小滑塊(可視為質(zhì)點),緊靠在被壓緊的彈簧前,松開彈簧,物塊被彈出后沖上半圓弧軌道.經(jīng)過半圓弧軌道通過C點的速度為6m/s,g取10m/s2.求:
(1)彈簧被壓緊時的彈性勢能;
(2)物塊運動到C點時,對軌道的壓力;
(3)物塊從C點飛出后在水平軌道上的落點與B點間的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.如圖所示,豎直平面內(nèi)的半圓形軌道下端與水平面相切,B、C分別為半圓形軌道的最低點和最高點.質(zhì)量為1kg的小滑塊(可視為質(zhì)點)沿水平面向左滑動,經(jīng)過A點時的速度vA=6.0m/s.已知半圓形軌道半徑R=0.40m,滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.50,A、B兩點間的距離L=1.10m.取重力加速度g=10m/s2
(1)求滑塊從A運動到B點所需的時間及運動到B點的速度的大小vB
(2)如果BC半圓軌道是光滑的,求滑塊運動到C點時速度的大小vC及C點受到的壓力大小FC
(3)如果半圓軌道是粗糙的,滑塊滑到BC軌道上的P時剛好和軌道分離(P點未標出),P點距B點的豎直高度為h=0.6m,求滑塊從A點開始到P點過程中,克服摩擦力所做的功Wf

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.下列說法正確的是( 。
A.電場強度的方向就是放入電場中的正電荷所受電場力的方向,且其大小E=$\frac{F}{q}$
B.帶電粒子只受電場力,由靜止開始運動,其運動軌跡一定與電場線重合
C.由B=$\frac{F}{IL}$知,通電直導線垂直于磁場方向放置,B與通電直導線所受的安培力F成正比,與通電導線中的電流I和通電導線置于磁場中的L的乘積成反比
D.洛倫茲力的方向一定與電荷的速度方向垂直,磁場的方向不一定與電荷的運動方向垂直

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.當兩列水波發(fā)生干涉時,如果兩列波的波谷在P點相遇,則下列說法中正確的是(  )
A.質(zhì)點P的振幅最大B.質(zhì)點P的振動始終是減弱的
C.質(zhì)點P的位移始終最大D.質(zhì)點P的位移有時為零

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.如圖所示,A、B兩小球由繞過輕質(zhì)定滑輪的細線相連,A放在固定的光滑斜面上,B、C兩小球在豎直方向上通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連,C球放在水平地面上.現(xiàn)用手控制住A,并使細線剛剛拉直但無拉力作用,并保證滑輪左側(cè)細線豎直、右側(cè)細線與斜面平行.己知A的質(zhì)量為4m,B、C的質(zhì)量均為m,重力加速度為g,細線與滑輪之間的摩擦不計,開始時整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).釋放A后,A沿斜面下滑至速度最大時C恰好離開地面.下列說法正確的是( 。
A.斜面傾角α=45°
B.A獲得最大速度為2g$\sqrt{\frac{m}{5k}}$
C.C剛離開地面時,B的加速度最大
D.從釋放A到C剛離開的過程中,A、B兩小球組成的系統(tǒng)機械能守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.如圖所示,輕質(zhì)細繩跨過光滑定滑輪P、Q,一端連接物塊C,另一端連接物塊A.輕彈簧一端栓接這置于水平面上的物塊B,另一端栓接物塊A.先托住物塊C使細繩伸直且恰好拉力為零,然后釋放.已知三個物塊的質(zhì)量分別為mC=4m,mA=mB=m,足夠長的光滑斜面的傾角為30°,從C開始下滑到B剛要離開水平面的過程中,下列說法正確的是( 。
A.彈簧的彈性勢能一直減小
B.A、C組成的系統(tǒng)機械能先增加后減小
C.C減小的重力勢能等于A增加的重力勢能
D.C沿斜面向下運動過程中,加速度先增加后減小

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