题目内容

14.如图所示,两物体A、B用轻质弹簧相连静止在光滑水平面上,现同时对A、B两物体施加等大反向的水平恒力F1、F2,使A、B同时由静止开始运动,在运动过程中,对A、B两物体及弹簧组成的系统,正确的说法是(整个过程中弹簧不超过其弹性限度)(  )
A.机械能守恒
B.机械能不守恒
C.当弹簧伸长到最长时,系统的机械能最大
D.当弹簧弹力的大小与F1、F2的大小相等时,A、B两物体速度最大,系统机械能最大

分析 对A、B及AB系统进行受力分析,根据物体的受力情况判断物体的运动性质;根据除弹簧的弹力以外的力做功,系统的机械能变化,分析机械能的变化.

解答 解:AB、在整个过程中,拉力一直对系统做功,系统机械能不守恒,故A错误,B正确.
C、从开始到弹簧伸长到最长时,拉力一直对系统做正功,系统的机械能增大.此后弹簧收缩,拉力对系统做负功,系统的机械能减小,所以当弹簧伸长到最长时,系统的机械能最大.故C正确.
D、在拉力作用下,A、B开始做加速运动,弹簧伸长,弹簧弹力变大,外力做正功,系统的机械能增大;当弹簧弹力等于拉力时物体受到的合力为零,速度达到最大,之后弹簧弹力大于拉力,两物体减速运动,直到速度为零时,弹簧伸长量达最大,因此A、B先作变加速运动,当F1、F2和弹力相等时,A、B的速度最大,此时系统的机械能不是最大.故D错误.
故选:BC.

点评 本题要抓住弹簧的弹力是变力,分析清楚物体的受力情况是正确解题的关键,紧扣功能关系进行分析即可.

练习册系列答案
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9.若某个电阻的阻值随所加电压的变化而改变,则这种电阻称为非线性电阻.某研究性学习小组准备利用实验器材,研究手中的非线性电阻的特性,描绘出伏安特性曲线.除了非线性元件R外,实验室还提供的器材有:
电压表V(量程0-9V,内阻约10kΩ)
电流表A1(量程0-5A,内阻约0.5Ω)
电流表A2(量程0-100mA,内阻约30Ω)
滑动变阻器R1(0-10Ω,额定电流10A)
滑动变阻器R2(0-1kΩ,额定电流500mA)
直流学生电源E(电动势9V,内阻不计,可承受较大电流)
开关S和导线若干

①若己知待测非线性电阻两端所加电压约为9V时,其电阻不会大于5Ω,则实验中的滑动变阻器应选用R1(填R1或R2),电流表应选用A1(填A1或A2).
②为了描绘完整的伏安特性曲线,请在图1方框内画出完整的实验电路图.
③通过该实验,一共描绘了两个非线性电阻(分别称为“电阻1”和“电阻2”)的伏安特性曲线,如图2所示,根据图象,两个非线性原件的电阻值都是随着两端电压的增大而增大.(填“增大”、“减小”或“不变”).
④甲同学将电阻2和滑动变阻器R1串联在电动势E=9.00V、内电阻r=2.25Ω的电源上,为使电源输出功率最大,滑动变阻器接入电路的电阻值为2.25Ω.乙同学只将“电阻1”和“电阻2”并联接在与甲同样的电源上,则电阻1消耗的功率为P1=4.8W.  (结果均保留三位有效数字)

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