20．如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與一彈性橡皮繩相連，橡皮繩的另一端固定在地面上的A點，橡皮繩豎直時處于原長h．讓圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端時速度為零．則在圓環(huán)下滑過程中 （橡皮繩始終處于彈性限度內(nèi)）（　�。�
A．橡皮繩的彈性勢能一直增大
B．圓環(huán)的機械能先不變后減小
C．橡皮繩的彈性勢能最大增加了mgh
D．橡皮繩再次到達(dá)原長時圓環(huán)動能最大

分析 分析圓環(huán)沿桿下滑的過程的受力和做功情況，只有重力橡皮繩的拉力做功，所以圓環(huán)機械能不守恒，但是系統(tǒng)的機械能守恒；沿桿方向合力為零的時刻，圓環(huán)的速度最大．

解答 解：A、橡皮繩的彈性勢能隨橡皮繩的形變量的變化而變化，由圖知橡皮繩先縮短后再伸長，故橡皮繩的彈性勢能先不變再增大．故A錯誤；
B、圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端的過程中有兩個力對圓環(huán)做功，即環(huán)的重力和橡皮繩的拉力；所以圓環(huán)的機械能不守恒，如果把圓環(huán)和橡皮繩組成的系統(tǒng)作為研究對象，則系統(tǒng)的機械能守恒，因為橡皮繩的彈性勢能先不變再增大，所以圓環(huán)的機械能先不變后減小，故B正確；
C、根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒，圓環(huán)的機械能減少了mgh，那么橡皮繩的機械能的減小量等于彈性勢能增大量，為mgh．故C正確；
D、在圓環(huán)下滑過程中，橡皮繩再次到達(dá)原長時，該過程中動能一直增大，但不是最大，沿桿方向合力為零的時刻，圓環(huán)的速度最大．故D錯誤．
故選：BC．

點評 對物理過程進行受力、運動、做功分析，是解決問題的根本方法．這是一道考查系統(tǒng)機械能守恒的基礎(chǔ)好題．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．如圖所示，用恒力F1、F2分別將同一重物由靜止開始沿同一固定的粗糙斜面由底端推到頂端，F(xiàn)1沿斜面向上，F(xiàn)2沿水平方向．已知兩次所用時間相等，則兩次（　　）
A．物體加速度相同B．物體機械能增量相同
C．物體克服摩擦力做功相同D．恒力F1、F2對物體做功相同

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．如圖1所示為“研究一定質(zhì)量氣體在體積不變時，其壓強與溫度的關(guān)系”的實驗．壓強傳感器測量管內(nèi)被封閉氣體的壓強，溫度計測量水溫．采用逐漸加入熱水使水溫升高，同時測量壓強和溫度．
（1）（多選題） 下列操作正確的是CD
（A）密封氣體的試管大部分在水面上
（B）每次加入熱水后，應(yīng)立即讀數(shù)保證數(shù)據(jù)的正確性
（C）不必測量被封閉氣體的體積
（D）為了提高實驗精度可將溫度計換成溫度傳感器
（2）（單選題） 某同學(xué)記錄下了初始時封閉氣體壓強p0和攝氏溫度t0，隨后逐漸升高溫度，并記錄下每次測量結(jié)果與初始值的差值△p和△t．在實驗中出現(xiàn)壓強傳感器軟管脫落，他重新接上后繼續(xù)加熱水實驗，其余操作無誤．△p-△t的關(guān)系圖應(yīng)是圖2中的D．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．如圖所示，是一種電子擴束裝置的原理示意圖．直角坐標(biāo)系原點O處有一電子發(fā)射裝置，可以不斷朝xOy平面內(nèi)x≥0區(qū)域任意方向發(fā)射電子，電子的速率均為v0，已知電子的電荷量為e、質(zhì)量為m．在0≤x≤d的區(qū)域內(nèi)分布著沿x軸負(fù)方向的勻強電場，場強大小E=$\frac{3mv_0^2}{2ed}$，在x＞d區(qū)域內(nèi)分布著足夠大且垂直于xOy平面向外的勻強磁場，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=$\frac{{4m{v_0}}}{ed}$，ab為一塊很大的平面感光板，在磁場內(nèi)平行于y軸放置，電子打到板上后會在板上形成一條亮線．不計電子的重力和電子之間的相互作用．求：
（1）電子進入磁場時速度v的大小；
（2）當(dāng)感光板沿x軸方向移到某一位置時恰好沒有電子打到板上，求板ab到y(tǒng)軸的距離x1；
（3）保持（2）中感光板位置不動，改變磁感應(yīng)強度的大小，使所有電子都能打到感光板上，試計算此時最小的磁感應(yīng)強度B′的大小以及電子打到板上形成亮線的長度L．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．圖甲是小型交流發(fā)電機的示意圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強磁場，A為交流電流表，線圈繞垂直于磁場的水平軸OO′沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，從圖示位置開始計時，產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖象如圖乙所示，以下判斷正確的是（　　）
A．交流電的頻率是100HzB．電流表的示數(shù)為20A
C．0.02s時穿過線圈的磁通量最大D．0.01s時線圈平面與磁場方向平行

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．如圖所示，理想變壓器原線圈接有交流電流，設(shè)原線圈中的電流為I1，副線圈中的電流為I2，下列說法正確的是（　　）
A．因為副線圈中有電容器，所以I2和I1都為零，燈不亮
B．P向上滑，燈變暗
C．增大交流電源的頻率，燈變亮
D．減小電容器C的電容，燈變亮

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．下列物理量哪一個是矢量（　�。�
A．路程B．時間C．位移D．動能

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．如圖所示，一端封閉的玻璃管倒插在水銀槽中，封入的空氣被一段水銀柱分為長度分別為l1和l2的兩段，現(xiàn)設(shè)法使兩段空氣柱合并起來（玻璃管位置和溫度均保持不變且無空氣側(cè)漏），則合并后的空氣柱總長度為（　�。�
A．比（l1+l2）大B．比（l1+l2）小C．等于（l1+l2）D．無法確定

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．如圖所示，傾角為30°的斜面上固定一個內(nèi)壁光滑的圓柱形氣缸，氣缸的體積V1=1dm3，氣缸導(dǎo)熱性能良好．氣缸的頂部有一質(zhì)量m=2kg的活塞，活塞的厚度不計，面積為S=20cm2．氣缸內(nèi)密閉了一定質(zhì)量的理想氣體，氣體的初始的溫度T1=600K，壓強為P1=2.1×105Pa．外界大氣的溫度T0=300K且保持不變，壓強為P0=1×105Pa．容器內(nèi)氣體的變化過程是緩慢的．
求：
（1）初始時活塞對氣缸底部的壓力；
（2）氣體最終的體積V0．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案