5.如圖所示,空間有豎直向下的勻強(qiáng)電場,完全相同的兩根絕緣輕質(zhì)彈簧下端固定在水平地上,在其正上方質(zhì)量均為m的a、b兩物塊均從距彈簧上端高h(yuǎn)處自由下落,已知a物塊的電荷量為+q,b物塊的電荷量為-q,設(shè)地面處的重力勢能為零,不計空氣狙力,重力大于電場力,從釋放到強(qiáng)簧壓縮到最短的過程中,下列說法正確的是( 。
A.a、b兩物塊速度最大時,b的重力勢能大于a的重力勢能
B.a、b兩物塊運(yùn)動到最低點(diǎn)時,b的重力勢能大于a的重力勢能
C.a、b兩物塊機(jī)械能的變化量相同
D.若釋放的高度均增加相同的值,a、b兩物塊速度最大時所具有的重力勢能均增大

分析 物塊在接觸彈簧后受到重力、電場力和彈簧的彈力,結(jié)合牛頓第二定律分析速度最大時對應(yīng)的條件;結(jié)合重力、電場力和彈簧的彈力做功的特點(diǎn)分析能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系.

解答 解:A、當(dāng)兩個物塊的速度最大時,受到的合外力等于0.a(chǎn)受到重力、向下的電場力和向上的彈力,合外力等于0時:mg+qE=Fa;
b受到重力、向上的電場力和向上的彈力,合外力等于0時:Fb=mg-qE
所以:Fb<Fa
根據(jù)胡克定律:F=k△x
所以a中彈簧的壓縮量大,a中物塊的位置更低,a的重力勢能更。蔄正確;
B、由A的分析可知,在兩個物體受到的合外力等于0時,a對彈簧的壓縮量更大,結(jié)合運(yùn)動的對稱性可知,a、b兩物塊運(yùn)動到最低點(diǎn)時,a中物塊的位置更低,所以b的重力勢能大于a的重力勢能.故B正確;
C、由以上的分析可知,從釋放到強(qiáng)簧壓縮到最短的過程中,a的位移更大,所以電場力對a做的功更多,a的機(jī)械能的變化量更大.故C錯誤;
D、若釋放的高度均增加相同的值,a、b兩物塊速度最大時所對應(yīng)位置都不變,所以a、b兩物塊速度最大時所具有的重力勢能都不變.故D錯誤.
故選:AB

點(diǎn)評 該題中,物塊壓縮彈簧后,由于開始時彈簧的彈力比較小,物塊將繼續(xù)做加速運(yùn)動,當(dāng)物塊受到的合外力等于0時,物塊的速度最大,這是解答的關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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15.四個長方體容器中被光滑的活塞封閉著一定質(zhì)量的氣體,如圖所示,M為重物質(zhì)量,F(xiàn)為外力,P0為大氣壓,S為活塞面積,G為活塞重,則封閉氣體壓強(qiáng)分別為:P1=P0,P2=${P}_{0}+\frac{Mg+G}{S}$,P3=${P}_{0}+\frac{F-G}{S}$,P4=${P}_{0}+\frac{G-F}{S}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.下列說法正確的是( 。
A.非晶體呈各向同性,晶體也有可能呈各向同性
B.物塊在自由下落過程中,分子的平均動能增大,分子勢能減小
C.布朗運(yùn)動雖不是分子運(yùn)動,但是它證明了組成固體顆粒的分子在做無規(guī)則運(yùn)動
D.如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達(dá)到熱平衡,那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡,用來表征它們所具有的“共同熱學(xué)性質(zhì)”的物理量叫做溫度
E.若一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變,則氣泡內(nèi)部氣體(視為理想氣體)內(nèi)能不變

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.世界上不少核電站由于各種原因.先后發(fā)生了核泄漏事件,人類對核能的利用出現(xiàn)了新的思考.根據(jù)所學(xué)的核物理知識.你認(rèn)為下列說法正確的是( 。
A.核能發(fā)電對環(huán)境的污染比火力發(fā)電要小
B.核能發(fā)電對環(huán)境的污染比火力發(fā)電要大
C.目前,核電站都只利用重核裂變釋放大量的原子能
D.核電站中.原子核的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是不可以在人工控制下進(jìn)行的

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.長l的線一端系住質(zhì)量為m的小球,另一端固定,使小球在豎直平面內(nèi)以繩的固定點(diǎn)為圓心恰能作完整的圓運(yùn)動,下列說法中正確的是( 。
A.小球、地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
B.小球作勻速圓周運(yùn)動
C.小球?qū)K拉力的最大值與最小值相差6mg
D.以最低點(diǎn)為參考平面,小球機(jī)械能的最小值為2mg

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.如圖所示,活塞A可在汽缸內(nèi)無摩擦自由滑動,但不漏氣,活塞質(zhì)量不計,橫截面積為2厘米2,當(dāng)活塞靜止不動時,活塞距汽缸底部10厘米,現(xiàn)用4牛的恒力豎直向上拉活塞,活塞向上移動2.5厘米后靜止,設(shè)溫度不變,求原來封住汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng).

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖所示,在研究閉合電路的實(shí)驗(yàn)中,不計兩電壓表內(nèi)阻對實(shí)驗(yàn)的影響,當(dāng)S閉合,R=10Ω時,V1的示數(shù)為5V,V2的示數(shù)為1V,則( 。
A.電源電動勢為5VB.電源內(nèi)阻為2Ω
C.當(dāng)R=4Ω時,V1的示數(shù)為4VD.若將S斷開,V2的示數(shù)為6V

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

1.如圖所示蹦蹦球是一種兒童健身玩具,某同學(xué)在17℃的室內(nèi)對蹦蹦球充氣,已知充氣前球的總體積V=2L,壓強(qiáng)為p1=latm,充氣筒每次充入△V=0.2L壓強(qiáng)為l atm的氣體,忽略蹦蹦球體積變化及充氣過程中氣體溫度的變化,球內(nèi)氣體可視為理想氣體,取阿伏加德羅常數(shù)NA=6.0×1023mol-1
(i)求充氣多少次可以讓球內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大至p2=3atm;
(ii)已知空氣在p1=l atm、17℃時的摩爾體積為Vmol=24L/mol,求滿足第(1)問的球內(nèi)空氣分子數(shù)目N.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.下列關(guān)于加速度的說法中正確的是( 。
A.加速度越大,速度變化越大
B.速度很大的物體,其加速度可以很小,可以為零
C.速度變化率大,其加速度不一定大
D.物體的加速度為+2m/s2,則物體一定做加速運(yùn)動

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