20．如圖所示，質(zhì)量為m的小球套在傾斜放置的固定光滑桿上，一根輕質(zhì)彈簧一端固定于O點，另一端與小球相連，彈簧與桿在同一豎直平面內(nèi)，將小球沿桿拉到彈簧水平位置由靜止釋放，小球沿桿下滑，當(dāng)彈簧位于豎直位置時，小球速度恰好為零，此時小球下降的豎直高度為h，若全過程中彈簧始終處于伸長狀態(tài)且處于彈性限度范圍內(nèi)，下列說法正確的是（　�。�
A．小球沿桿下滑過程中，機(jī)械能守恒
B．彈簧與桿垂直，小球速度最大
C．彈簧與桿垂直，小球的動能與重力勢能之和最大
D．小球從開始下滑至最低點的過程中，彈簧彈性勢能的增加量等于mgh

分析 本題的關(guān)鍵是分別對小球初始位置、彈簧與桿垂直、接近最低點三種情況下畫出受力分析圖，對選項A應(yīng)明確合力為零時小球的速度最大，根據(jù)受力分析圖可知小球所受的合力不為零；對B應(yīng)明確彈簧與桿垂直時彈性勢能最小，然后根據(jù)小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒即可求解；對選項C、D寫出減少的重力勢能應(yīng)等于增加的彈性勢能表達(dá)式即可．

解答 解：畫出小球在初始點、彈簧與桿垂直時、接近最低點時三種情況下的受力分析圖如圖所示：

A、小球在下滑過程中，彈簧的彈力對小球做功，故小球的機(jī)械能不守恒，故A錯誤；
B、由于小球在彈簧與桿垂直時受到的合力方向沿桿向下與速度方向相同，所以仍將加速下落，當(dāng)合力為零時速度最大，而合力為零的位置應(yīng)在彈簧與桿垂直位置的下方，所以B錯誤；
C、當(dāng)彈簧與桿垂直時，彈簧的彈性勢能最小，根據(jù)小球與彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，即 EPG+EP彈+Ek=定值，可知當(dāng)彈簧的彈性勢能最小時，小球的動能和重力勢能之和應(yīng)最大，故C正確；
D、根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律可知，小球下滑至最低點的過程中增加的彈性勢能應(yīng)等于減少的重力勢能mgh，故D正確；
故選：CD

點評 應(yīng)明確：①對變加速運(yùn)動的問題，物體加速度為零時速度最大；②對多個物體組成的系統(tǒng)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律或能量守恒定律求解；③彈簧形變最小時的彈性勢能最�。�

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．某點電荷和金屬圓環(huán)間的電場線分布如圖所示．下列說法正確的是（　�。�
A．a 點的電勢高于 b 點的電勢
B．若將一正試探電荷由 a 點移到 b 點，電場力做負(fù)功
C．c 點的電場強(qiáng)度與 d 點的電場強(qiáng)度大小無法判斷
D．若將一正試探電荷從 d 點由靜止釋放，電荷將沿著電場線由 d 到 c

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．“太空粒子探測器”是由加速度裝置、偏轉(zhuǎn)裝置和收集裝置三部分組成的，其原理可簡化如下：如圖所示，輻射狀的加速電場區(qū)域邊界為兩個同心圓，圓心為O，外圓的半徑R1=2m，電勢φ1=50V，內(nèi)圓的半徑R2=1m，電勢φ2=0，內(nèi)圓內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=5.0×10-3T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，收集薄板MN與內(nèi)圓的一條直徑重合，收集薄板兩端M、N與內(nèi)圓間各存在狹縫，假設(shè)太空中漂浮著質(zhì)量m=1.0×10-10kg，電荷量q=4.0×10-4C的帶正電粒子，它們能均勻吸附到外圓面上，并被加速電場從靜止開始加速，進(jìn)入磁場后，發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后打在收集薄板MN上并被吸收（收集薄板兩側(cè)均能吸收粒子），不考慮粒子相互間的碰撞和作用．
（1）求粒子剛到達(dá)內(nèi)圓時的速度大�。�
（2）以收集薄板MN所在的直線為x軸建立如圖的平面直角坐標(biāo)系，分析外圓哪些位置的粒子將在電場和磁場中做周期性運(yùn)動，指出該位置并求出這些粒子運(yùn)動一個周期內(nèi)在磁場中所用時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定一圓心為O、半徑為R的光滑圓環(huán)，原長為R的輕彈簧上端固定在圓環(huán)的最高點A，下端系有一個套在環(huán)上且重為G的小球P（可視為質(zhì)點）．若小球靜止時，O、P兩點的連線恰好水平，且彈簧的形變未超出其彈性限度，則彈簧的勁度系數(shù)為（　�。�
A．$\frac{G}{R}$B．$\frac{G}{\sqrt{2}R}$C．$\frac{（2+\sqrt{2}）G}{R}$D．$\frac{（2-\sqrt{2}）G}{R}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．如圖甲LC振蕩電路中，通過P點電流的（向右為正）變化規(guī)律如圖乙所示，則（　　）
A．此電路產(chǎn)生電磁波的頻率為0.5Hz
B．0.5×10-3s至10-3s內(nèi)，電容器在放電
C．10-3s至1.5×10-3s內(nèi)，電容器上極板帶正電
D．1.5×10-3s至2×10-3s內(nèi)，磁場能正在轉(zhuǎn)化為電場能

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．質(zhì)量為1kg的物體，由空中某點開始做自由落體運(yùn)動，經(jīng)6s落地，以下說法中正確的是（g=10m/s2）（　�。�
A．第2s內(nèi)小球的動能增量為100JB．6s內(nèi)物體重力勢能減小了1800J
C．2s末重力做功的瞬時功率為150WD．第3s內(nèi)重力做功的平均功率為200W

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科目：高中物理 來源：2016-217學(xué)年寧夏衛(wèi)一高一上學(xué)期11月考物理B卷（解析版） 題型：選擇題

質(zhì)點做直線運(yùn)動的位移s與時間t的關(guān)系為（各物理量均采用國際單位制），則該質(zhì)點的運(yùn)動情況是

A. 前3s內(nèi)的平均速度是7m/s

B. 第3s內(nèi)的位移是14m

C. 任意1s內(nèi)的速度變化量都是4m/s

D. 任意相鄰1s內(nèi)的位移差都是2m

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

6．某實驗小組探究一種熱敏電阻的溫度特性．現(xiàn)有器材如下：直流恒流電源（在正常工作狀態(tài)下輸出的電流恒定）、電壓表、待測熱敏電阻、保溫容器、溫度計、開關(guān)和導(dǎo)線等．若用上述器材測量熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性，電路實物圖如圖甲所示．
（2）實驗的主要步驟：
①在保溫容器中注入適量冷水，接通電源，調(diào)節(jié)并記錄電源輸出的電流值；
②在保溫容器中添加少量熱水，待溫度穩(wěn)定后，閉合開關(guān)，記錄電壓表和溫度計的示數(shù)，斷開開關(guān)；
③重復(fù)第②步操作若干次，測得多組數(shù)據(jù)．
（3）實驗小組算得該熱敏電阻在不同溫度下的阻值，并據(jù)此繪得R-t關(guān)系圖象如圖乙所示，請根據(jù)R-t關(guān)系圖象寫出該熱敏電阻的R-t關(guān)系式：R=100+0.400t（Ω）（保留三位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

7．測量干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗電路如圖甲所示，已知干電池允許的最大供電流為0.5A．
（1）實驗時應(yīng)選用下列幾種滑動變阻器中的C
A.1000Ω，0.1A　　　　　　
B.50Ω，2.0A　　　　　　
C.10Ω，2.0A　　　　　
D.50Ω，0.1A
（2）閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于a（選填“a”或“b”）端．
（3）根據(jù)實驗得到的圖象如圖乙所示，可求得干電池的電勢能和內(nèi)電阻分別為E=1.45V，r=2Ω．

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