(2m+m)g﹣F=(3m)a 解得:a=
;对物体B受力分析,受重力、A对B的支持力N,根据牛顿第二定
律:2mg﹣N=2ma: 解得:N=
,故A正确,
B、根据A的分析可知,由于在向下运动过程中,弹力一直增大,故AB间的弹力一定是增大的,故B错误;
C、由于AB只能受弹簧向上的弹力,故两物体加速度将一直相同,不会出现分离现象,故C错误;
D、由于在运动过程中,弹簧对AB系统做功,因此AB的机械能不守恒,故D错误. 故选:A.
【点评】本题关键先用整体法求解出加速度,再用隔离法求解系统内力.这是叠加体问题的常规解法,尤其在提到物体间相互作用的时候,更应该想到先整体后部分.
5.(2016?鹰潭校级一模)如图所示,匀强电场中有一个以O为圆心、半径为R的圆,电场方向与圆所在平面平行,A、O两点电势差为U,一带正电的粒子在该电场中运动,经A、B两点时速度方向沿圆的切线,速度大小均为v0,粒子重力不计,只受电场力,则下列说法正确的是( )
A.粒子从A到B的运动过程中,动能先增大后减小 B.圆周上电势最高的点与O点的电势差为C.粒子在A、B间是做圆周运动 D.匀强电场的电场强度E=
【考点】电势差与电场强度的关系;电势能
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U
【分析】带正电粒子仅在电场力作用下,从A运动到B,由速度大小,得出粒子的动能,从而确定粒子的电势能大与小.由于匀强电场,则等势面是平行且等间距.根据曲线运动条件可从而确定电场力的方向,从而得出匀强电场的电场线方向.
【解答】解:A、带电粒子仅在电场力作用下,由于粒子在A、B两点动能相等,则电势能也相等.因为匀强电场,所以两点的连线AB即为等势面.根据等势面与电场线垂直特性,从而画出电场线CO.由曲线运动条件可知,正电粒子所受的电场力沿着CO方向,因此粒子从A到B做抛体运动,速度方向与电场力方向夹角先大于90°后小于90°,电场力对于运动来说先是阻力后是动力,所以动能先减小后增大.故AC错误;
C、匀强电场的电场强度Ed=U式中的d是沿着电场强度方向的距离,因而由几何关系可知,UAO=E×为U=ER=故选:B
【点评】紧扣动能相等作为解题突破口,由于仅在电场力作用下,所以得出两点的电势能大小关系.并利用等势面与电场线垂直的特性,从而推出电场线位置.再由曲线运动来确定电场力的方向.同时考查U=Ed中d的含义重要性.
6.在光滑水平面上,一质量为m,速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球碰撞后,A球的动能变为1/9,则碰撞后B球的速度大小可能是( ) A.v B.v C.v D.v 【考点】动量守恒定律
【分析】碰后A球的动能恰好变为原来的,速度大小变为原来的,但速度方向可能跟原来相同,也可能相反,再根据碰撞过程中动量守恒即可解题. 【解答】解:根据碰后A球的动能恰好变为原来的,得: mv′2=×mv2, 解得:v′=±v,
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,所以E=,圆周上电势最高的点与O点的电势差
,故B正确,D错误;
碰撞过程中AB动量守恒,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得: mv=mv′+2mvB,
解得:vB=v或vB=v; 故选:AB.
【点评】本题考查的是动量定律得直接应用,注意动能是标量,速度是矢量,难度适中,属于中档题.
7.(2009秋?广安区校级期中)在光滑斜面上,一个物块从静止开始自由滑动,经过一小段时间后,从某时刻t1到时刻t2作用一平行于斜面的恒力F在物块上,在这段时间内物块做直线运动,已知物块在时刻t1的速度与时刻t2的速度大小相等,则( )
A.在时刻t1和时刻t2,物块的重力势能可能相等 B.在时刻t1和时刻t2,物块的动量一定相同 C.从时刻t1到时刻t2,F对物块可能做负功 D.从时刻t1到时刻t2,物块机械能守恒 【考点】动量定理;重力势能
【分析】物块在拉力作用下,做直线运动,初末速度大小相同,可能做匀速直线运动,可能做匀减速直线运动到零,再返回.结合运动学公式,以及机械能守恒定律的条件进行分析.
【解答】解:A、在拉力作用下,物体可能向下做匀减速直线运动到零,再返回,由于初末速度大小相等,在整个过程中加速度不变,知物体回到出发点,则物块的重力势能可能相等.故A正确.
B、物体若做匀减速直线运动再返回到出发点,则速度的大小相等,但是方向相反,则动量不同.故B错误.
C、若物体做匀速直线运动,拉力等于重力沿斜面方向上的分力,拉力做负功.故C正确.
D、若物体做匀速直线运动,拉力做负功,物块的机械能不守恒.故D错误. 故选AC.
【点评】解决本题的关键抓住物块初末速度大小相等,可能做匀速直线运动,可
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能做匀变速直线运动.
8.(2015?海南模拟)在倾角为θ的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为m1、m2,弹簧劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态.现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动,当物块B刚要离开挡板C时,物块A运动的距离为d,速度为v,则此时( )
A.物块B的质量满足m2gsinθ=kd B.物块A的加速度为
C.拉力做功的瞬时功率为Fvsinθ
D.此过程中,弹簧弹性势能的增量为Fd﹣m1dgsinθ﹣m1v2 【考点】功能关系;功率、平均功率和瞬时功率
【分析】当B刚离开C时,弹簧的弹力等于B的重力沿斜面下的分力,根据胡克定律求解出弹簧的伸长量;根据牛顿第二定律求出物块A的加速度大小;根据机械能守恒定律求解A的速度.
【解答】解:A、开始系统处于静止状态,弹簧弹力等于A的重力沿斜面下的分力,当B刚离开C时,弹簧的弹力等于B的重力沿斜面下的分力,故m2gsinθ=kx2,x2为弹簧相对于原长的伸长量,但由于开始是弹簧是压缩的,故d>x2,故m2gsinθ<kd,故A错误;
B、当B刚离开C时,弹簧的弹力等于B的重力沿斜面下的分力,故m2gsinθ=kx2,根据牛顿第二定律:F﹣m1gsinθ﹣kx2=ma,已知m1gsinθ=kx1,x1+x2=d 故物块A加速度等于
,故B正确;
C、拉力的瞬时功率P=Fv,故C错误;
D、根据功能关系,弹簧弹性势能的增加量等于拉力的功减去系统动能和重力势能的增加量,即为:
Fd﹣m1gdsinθ﹣m1v2,故D正确;
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