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倾角为37°的光滑斜面上固定一个槽,劲度系数k=20N/m、原长l0 =0.6m...

倾角为37°的光滑斜面上固定一个槽,劲度系数k=20N/m、原长l0 =0.6m的轻弹簧下端与轻杆相连,开始时杆在槽外的长度l =0.3m,且杆可在槽内移动,杆与槽间的滑动摩擦力大小Ff=6N,杆与槽之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.质量m=1kg的小车从距弹簧上端L=0.6m处由静止释放沿斜面向下运动.已知弹性势能,式中x为弹簧的形变量.g=10m/s2sin37°=0.6.关于小车和杆的运动情况,下列说法正确的是(   )

A. 小车先做匀加速运动,然后做加速度逐渐减小的变加速运动,最后做匀速直线运动

B. 小车先做匀加速运动,后做加速度逐渐减小的变加速运动

C. 杆刚要滑动时小车已通过的位移为0.9m

D. 杆从开始运动到完全进入槽内所用时间为0.1s

 

ACD 【解析】一开始小车受恒力向下做匀加速运动,后来接触到弹簧,合力逐渐变小,于是做加速度逐渐变小的变加速运动,最后受到弹簧轻杆的力和重力沿斜面向下的分力平衡,于是做匀速直线运动,所以B错误,A正确;当弹簧和杆整体受到的力等于静摩擦力的时候,轻杆开始滑动,此时由平衡得:弹簧压缩量有公式Ff=k△x解得:△x=0.3,所以杆刚要滑动时小车已通过的位移为x=△x+L=0.3+0.6m=0.9m,所以C正确;当弹簧的压缩量为0.3m的时候,弹簧的弹力和小车在斜面上的分力相等,此时整个系统开始做匀速运动设此速度为v,从小车开始运动到做匀速运动,有能量守恒得:mg(L+△x)sinθ=mv2+k△x2,代入数据求得:v=3m/s 所以杆从开始运动到完全进入槽内,则所用时间为: ,因此所用时间为0.1s,所以D正确;故选ACD. 点睛:本题的关键是分清小车的运动过程,特别是接触弹簧后的情况,弹力突变导致静摩擦力也跟着变,找出最后运动状态后利用能的观点即可求解.  
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考点分析:
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如图所示,空间同时存在竖直向上的匀强磁场和匀强电场,磁感应强度为B,电场强度为E.一质量为m,电量为q的带正电小球恰好处于静止状态,现在将磁场方向顺时针旋转30°,同时给小球一个垂直磁场方向斜向下的速度v,则关于小球的运动,下列说法正确的是(    )

A. 小球做匀速圆周运动

B. 小球运动过程中机械能守恒

C. 小球运动到最低点时电势能增加了

D. 小球第一次运动到最低点历时

 

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月球自转周期T与它绕地球匀速圆周运动的公转周期相同,假如嫦娥四号卫星在近月轨道(轨道半径近似为月球半径)做匀速圆周运动的周期为T0,如图所示,PQ为月球直径,某时刻Q点离地心O最近,且PQO共线,月球表面的重力加速度为g0,万有引力常量为G,则下列说法正确的是(  )

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C. 要使嫦娥四号卫星在月球的背面P点着陆,需提前减速

D. 再经时,P点离地心O最近

 

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A. ab之间的弹簧一定是压缩的

B. b受到的摩擦力大小为f

C. d受到的摩擦力大小为2f

D. c受到的摩擦力大小为

 

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如图所示,在光滑绝缘的水平直轨道上有两个带电小球aba球质量为2m、带电量为+qb球质量为m、带电量为+2q,两球相距较远且相向运动.某时刻ab球的速度大小依次为v和1.5v,由于静电斥力的作用,它们不会相碰.则下列叙述正确的是(  )

A. 两球相距最近时,速度大小相等、方向相反

B. a球和b球所受的静电斥力对两球始终做负功

C. a球一直沿原方向运动,b球要反向运动

D. ab两球都要反向运动,但b球先反向

 

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将图甲所示的正弦交流电压输入理想变压器的原线圈,变压器副线圈上接入阻值为10Ω的白炽灯(认为其电阻恒定),如图乙所示.若变压器原副线圈匝数比为10:1,则下列说法正确的是(  )

A. 该交流电的频率为50Hz

B. 灯泡消耗的功率为250W

C. 变压器原线圈中电流表的读数为0.5A

D. 流过灯泡的电流方向每秒钟改变50

 

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