高考物理一轮复习 第五章 机械能 4 功能关系 能量守恒定律创新练2(含解析)-人教版高三全册物理试题.doc
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1、功能关系 能量守恒定律4.(多选)如图所示,倾角=37的光滑斜面上固定一个带轻杆的槽,劲度系数k=20 N/m、原长足够长的轻弹簧的下端与轻杆相连,开始时轻杆在槽外的长度l=0.6 m,且杆可在槽内移动,轻杆与槽间的滑动摩擦力大小Ff恒为6 N,轻杆与槽之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。质量m=1 kg的小车从距弹簧上端l=0.6 m处由静止释放沿斜面向下运动。已知弹簧的弹性势能Ep=kx2,式中x为弹簧的形变量。在整个运动过程中,弹簧始终处于弹性限度以内。g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8。下列说法正确的是()A.在轻杆完全进入槽内之前,小车先做匀加速运动,然后做
2、加速度逐渐减小的加速运动,最后做匀速直线运动B.从小车开始运动到轻杆完全进入槽内所用时间为 sC.若轻杆与槽间的滑动摩擦力大小变为16 N,小车、弹簧、轻杆组成的系统机械能一定不守恒D.若轻杆与槽间的滑动摩擦力大小变为16 N,小车第一次与弹簧作用的过程中轻杆移动的距离为0.2 m【解析】选A、C、D。在小车和弹簧接触前,小车做加速度大小为a=gsin =6 m/s2的匀加速直线运动,在小车和弹簧接触后,对小车由牛顿第二定律可得mgsin -kx=ma1,小车做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度为零时,kx1=mgsin =6 N=Ff,接着小车做匀速直线运动,选项A正确;设小车做匀加速直线运
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