题目内容
7.如图所示,一轻弹簧下端固定在倾角θ=30°的斜面的底端,斜面固定在水平地面上.物块B放在木箱A的里面,它们(均视为质点)一起从斜面顶端a点由静止开始下滑,到b点接触弹簧,木箱A将弹簧上端压缩至最低点c,此时将物块B迅速拿出,然后木箱A又恰好被弹簧弹回到a点.已知木箱A的质量为m,物块B的质量为3m,a、c两点间的距离为L,重力加速度为g.下列说法正确的是( )A. | 若物块B没有被拿出,弹簧也能将它们一起弹回到a点 | |
B. | 在A、B一起下滑的过程中,速度最大时的位置一定在b、c之间 | |
C. | 弹簧上端在最低点c时,其弹性势能为0.8mgL | |
D. | 在木箱A从斜面顶端a下滑至再次回到a点的过程中,因摩擦产生的热量为1.5mgL |
分析 对木箱A下滑和上滑过程,运用功能原理列式,可分析若物块B没有被拿出,弹簧能否将整体弹回a点.在A、B一起下滑的过程中,速度最大时的位置合力为零.根据功能关系求弹簧上端在最低点c时其弹性势能以及摩擦产生的热量.
解答 解:A、设弹簧上端在最低点c时,其弹性势能为Ep.
将物块B拿出后木箱A从c点到a点的过程,由功能关系可得 Ep=mgLsinθ+μmgLcos30°.①
设若物块B没有被拿出,A、B整体从c点被弹回的距离为x.由功能关系可得 Ep=4mgxsinθ+μ•4mgxcos30°.②
对比①②得 x<L,可见,若物块B没有被拿出,弹簧不能将它们一起弹回到a点,故A错误.
B、在A、B一起下滑的过程中,合力为零时速度最大,该位置一定在b、c之间,故B正确.
C、在A、B一起下滑的过程中,由功能关系有 4mgLsinθ=μ•4mgLcos30°+Ep.③
由①③联立解得 Ep=0.8mgL,故C正确.
D、由①③联立解得 μmgLcos30°=0.3mgL,在木箱A从斜面顶端a下滑至再次回到a点的过程中,因摩擦产生的热量为 Q=μ•4mgLcos30°+μmgLcos30°=5μmgLcos30°=
1.5mgL,故D正确.
故选:BCD
点评 解决本题的关键是掌握功与能的关系,明确能量是如何转化的.解题时,采用分段法列式.
练习册系列答案
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3.有一质量为m的物块沿固定斜面匀速运动t秒,关于物体在这段时间内收到的各个力的冲量,下列判断不正确的有( )
A. | 重力的冲量为mgt,竖直向下 | |
B. | 支持力的冲量为零 | |
C. | 摩擦力的冲量mgtsinθ,方向沿斜面向上 | |
D. | 合力的冲量为零 |
19.以下说法中正确的是( )
A. | 电感对直流电流有阻碍作用 | |
B. | 电容对交变电流有阻碍作用 | |
C. | 电感具有“通交流、隔直流,通低频,阻高频”的作用 | |
D. | 电容具有“通交流、隔直流,通低频,阻高频”的作用 |
16.下列说法正确的是( )
A. | 电流、磁体周围都存在磁场 | |
B. | 电场、磁场是起着传递电力或磁力的连续介质 | |
C. | 电场和磁场一定对放入其中的电荷有力的作用 | |
D. | 磁极之间、电流之间的相互作用都是通过磁场发生的 |