题目内容

【题目】如图所示,一绝缘轻弹簧的下端固定在斜面底端,上端连接一带正电的光滑滑块P,滑块所处空间存在着沿斜面向上的匀强电场,倾角为θ的光滑绝缘斜面固定在水平地面上,开始时弹簧是原长状态,物块恰好处于平衡状态.现给滑块一沿斜面向下的初速度v,滑块到最低点时,弹簧的压缩量为x,若弹簧始终处于弹性限度内,下列说法正确的是( )

A. 滑块电势能的增加量大于滑块重力势能的减少量

B. 滑块到达最低点的过程中,克服弹簧弹力做功mv2

C. 滑块动能的变化量等于电场力和重力做功的代数和

D. 当滑块的加速度最大时,滑块和弹簧组成的系统机械能最大

【答案】B

【解析】试题分析:滑块在向下运动到最低点过程中,有电场力、重力和弹簧弹力做功,根据功能关系、动能定理、电场力做功与电势能的关系等进行判断.

解:A、因为开始滑块受重力和电场力和支持力处于平衡,则有:qE=mgsinθ,在运动到最低点过程中,电场力做功与重力做功相等,则滑块电势能增量等于滑块重力势能的减小量.故A错误.

B、根据能量守恒得,动能减小,重力势能减小,电势能增加,弹性势能增加,因为电势能增量等于重力势能减小量,所以弹性势能增加量等于滑块动能减小量,可知滑块克服弹簧弹力做功mv2.故B正确.

C、根据动能定理知,电场力、重力、弹簧弹力做功的代数和等于滑块动能的变化量.故C错误.

D、由于qE=mgsinθ,可知当滑块的加速度最大时,弹簧最长或最短.弹簧最长时,滑块的电势能最小,滑块和弹簧组成的系统机械能最大;弹簧最短时,滑块的电势能最大,滑块和弹簧组成的系统机械能最小.故D错误.

故选:B

练习册系列答案
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【题目】如图所示,用碰撞实验器可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系:先安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下重垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下:

步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上。重复多次,用尽可能小的圆,把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置;

步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘位置B,让小球1A点由静止滚下,使它们碰撞,重复多次,并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置;

步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置MPNO点的距离,即线段OMOPON的长度。

(1)对于上述实验操作,下列说法正确的是________

A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下

B.斜槽轨道必须光滑

C.斜槽轨道末端必须水平

D.小球1质量应大于小球2的质量

(2)上述实验除需测量线段OMOPON的长度外,还需要测量的物理量有________

AAB两点间的高度差h1

BB点离地面的高度h2

C.小球1和小球2的质量m1m2

D.小球1和小球2的半径r

(3)当所测物理量满足表达式____________(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。如果还满足表达式______________(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞时无机械能损失。

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