题目内容
20．
如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与一弹性橡皮绳相连，橡皮绳的另一端固定在地面上的A点，橡皮绳竖直时处于原长h．让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零．则在圆环下滑过程中 （橡皮绳始终处于弹性限度内）（ ）| A． | 橡皮绳的弹性势能一直增大 | |
| B． | 圆环的机械能先不变后减小 | |
| C． | 橡皮绳的弹性势能最大增加了mgh | |
| D． | 橡皮绳再次到达原长时圆环动能最大 |
分析 分析圆环沿杆下滑的过程的受力和做功情况，只有重力橡皮绳的拉力做功，所以圆环机械能不守恒，但是系统的机械能守恒；沿杆方向合力为零的时刻，圆环的速度最大．
解答 解：A、橡皮绳的弹性势能随橡皮绳的形变量的变化而变化，由图知橡皮绳先缩短后再伸长，故橡皮绳的弹性势能先不变再增大．故A错误；
B、圆环沿杆滑下，滑到杆的底端的过程中有两个力对圆环做功，即环的重力和橡皮绳的拉力；所以圆环的机械能不守恒，如果把圆环和橡皮绳组成的系统作为研究对象，则系统的机械能守恒，因为橡皮绳的弹性势能先不变再增大，所以圆环的机械能先不变后减小，故B正确；
C、根据系统的机械能守恒，圆环的机械能减少了mgh，那么橡皮绳的机械能的减小量等于弹性势能增大量，为mgh．故C正确；
D、在圆环下滑过程中，橡皮绳再次到达原长时，该过程中动能一直增大，但不是最大，沿杆方向合力为零的时刻，圆环的速度最大．故D错误．
故选：BC．
点评 对物理过程进行受力、运动、做功分析，是解决问题的根本方法．这是一道考查系统机械能守恒的基础好题．
练习册系列答案
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10．如图所示，用恒力F1、F2分别将同一重物由静止开始沿同一固定的粗糙斜面由底端推到顶端，F1沿斜面向上，F2沿水平方向．已知两次所用时间相等，则两次（ ）
| A． | 物体加速度相同 | B． | 物体机械能增量相同 | ||
| C． | 物体克服摩擦力做功相同 | D． | 恒力F1、F2对物体做功相同 |
如图所示，是一种电子扩束装置的原理示意图．直角坐标系原点O处有一电子发射装置，可以不断朝xOy平面内x≥0区域任意方向发射电子，电子的速率均为v0，已知电子的电荷量为e、质量为m．在0≤x≤d的区域内分布着沿x轴负方向的匀强电场，场强大小E=$\frac{3mv_0^2}{2ed}$，在x＞d区域内分布着足够大且垂直于xOy平面向外的匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度B=$\frac{{4m{v_0}}}{ed}$，ab为一块很大的平面感光板，在磁场内平行于y轴放置，电子打到板上后会在板上形成一条亮线．不计电子的重力和电子之间的相互作用．求：
15．图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表，线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，以下判断正确的是（ ）
| A． | 交流电的频率是100Hz | B． | 电流表的示数为20A | ||
| C． | 0.02s时穿过线圈的磁通量最大 | D． | 0.01s时线圈平面与磁场方向平行 |
5．
如图所示，理想变压器原线圈接有交流电流，设原线圈中的电流为I1，副线圈中的电流为I2，下列说法正确的是（ ）
如图所示，理想变压器原线圈接有交流电流，设原线圈中的电流为I1，副线圈中的电流为I2，下列说法正确的是（ ）| A． | 因为副线圈中有电容器，所以I2和I1都为零，灯不亮 | |
| B． | P向上滑，灯变暗 | |
| C． | 增大交流电源的频率，灯变亮 | |
| D． | 减小电容器C的电容，灯变亮 |
12．下列物理量哪一个是矢量（ ）
| A． | 路程 | B． | 时间 | C． | 位移 | D． | 动能 |
9．
如图所示，一端封闭的玻璃管倒插在水银槽中，封入的空气被一段水银柱分为长度分别为l1和l2的两段，现设法使两段空气柱合并起来（玻璃管位置和温度均保持不变且无空气侧漏），则合并后的空气柱总长度为（ ）
如图所示，一端封闭的玻璃管倒插在水银槽中，封入的空气被一段水银柱分为长度分别为l1和l2的两段，现设法使两段空气柱合并起来（玻璃管位置和温度均保持不变且无空气侧漏），则合并后的空气柱总长度为（ ）| A． | 比（l1+l2）大 | B． | 比（l1+l2）小 | C． | 等于（l1+l2） | D． | 无法确定 |
如图所示，倾角为30°的斜面上固定一个内壁光滑的圆柱形气缸，气缸的体积V1=1dm3，气缸导热性能良好．气缸的顶部有一质量m=2kg的活塞，活塞的厚度不计，面积为S=20cm2．气缸内密闭了一定质量的理想气体，气体的初始的温度T1=600K，压强为P1=2.1×105Pa．外界大气的温度T0=300K且保持不变，压强为P0=1×105Pa．容器内气体的变化过程是缓慢的．