题目内容

【题目】如图是一款儿童弹跳器,它底部的弹簧可简化为一轻质弹簧。某次儿童在游乐时脚踩弹跳器,弹到空中后从最高点沿竖直方向下落,落地后将弹簧从原长压缩到最短。已知弹簧一直处于弹性限度内,不计空气阻力,将儿童视为质点,则在弹簧从原长压缩到最短的过程中

A. 儿童的加速度先减小后增大

B. 儿童重力的功率先增大后减小

C. 儿童与地球组成系统的机械能守恒

D. 弹簧弹力的功率一直不变

【答案】AB

【解析】小孩开始下落时,只受重力作用做加速运动,当和弹簧接触时,受到弹簧弹力作用,开始时弹簧压缩量小,因此重力大于弹力,此时:mg-kx=ma,随着弹簧压缩量的增加,弹力增大,加速度减小,但是物体仍加速运动,当mg=kx时,速度最大,然后弹簧继续被压缩,当mg=kx时,加速度等于零,速度最大,物体继续向下运动,弹簧继续被压缩,弹力大于重力,物体开始减速运动,所以整个过程中小孩的加速度先减小后反向增大;故A正确;由A的分析可知,小孩的速度先增大后减小,则重力的功率:P=mgv,可知小孩重力的功率先增大后减小.故B正确;在从AC的过程中小孩需克服弹簧的阻力做功,所以小孩与地球组成系统的机械能不守恒.故C错误;从AC的过程中开始时小孩的速度增大,弹簧的弹力也增大,所以开始时弹簧的功率增大;最后小孩的速度减小到0,所以弹簧的功率也减小到0,所以弹簧的功率还会减小.故D错误.故选AB.

练习册系列答案
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【题目】某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验,气垫导轨装置如图甲所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成.在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气,空气会从小孔中喷出,使滑块稳定地漂浮在导轨上,这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差.

下面是实验的主要步骤:

①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;

②向气垫导轨通入压缩空气;

③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器和弹射架并固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;

④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;

⑤把滑块2放在气垫导轨的中间;已知碰后两滑块一起运动;

⑥先______________________________,然后____________________,让滑块带动纸带一起运动;

⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出较理想的纸带如图乙所示;

⑧测得滑块1(包括撞针)的质量为305 g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为200 g.

(1)试着完善实验步骤⑥的内容.

(2)已知打点计时器每隔0.02 s打一个点,计算可知两滑块相互作用前质量与速度的乘积之和为____________kg·m/s;两滑块相互作用以后质量与速度的乘积之和为___________kg·m/s.(保留3位有效数字)

(3)实验结论:______________________________________________________________.

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