A. | 仅减少笔芯中的油,则笔弹起的高度将变小 | |
B. | 仅增大弹簧的劲度系数,则笔弹起的高度将变小 | |
C. | 若笔的总质量一定,外壳质量越大笔弹起的高度越大 | |
D. | 笔弹起的过程中,弹簧释放的弹性势能等于笔增加的重力势能 |
分析 由静止释放,外壳上升过程中,弹簧的弹性势能转化为外壳的机械能,由机械能守恒定律可以求出其速度.外壳与内芯碰撞过程中,系统动量守恒,由能量守恒定律可以求出碰后共同速度.外壳与内芯一起做竖直上抛运动,由机械能守恒定律可以求出弹起的高度,根据这些表达式分析.
解答 解:A、设将外壳下移h1时其下端与水平桌面接触时,外力做功为W,弹簧的弹性势能为EP.设外壳和内芯的质量分别为M和m.由静止释放后外壳获得一个初速度为v1.上升的高度为h1,外壳与内芯碰撞后弹起时的共同速度大小为v2,之后共同体上升的高度为h2.
根据功能关系有:W+Mgh1=Ep…①
根据机械能守恒定律得:Ep=Mgh1+$\frac{1}{2}M{v}_{1}^{2}$…②
外壳和内芯碰撞过程,取竖直向上为正方向,由动量守恒定律得:Mv1=(M+m)v2…③
碰后过程,由机械能守恒定律得:(M+m)gh2=$\frac{1}{2}(M+m){v}_{2}^{2}$…④
仅减少笔芯中的油,m减小,由①②知,v1不变,由③知v2增大,由④式知笔弹起的高度h2将变大,故A错误.
B、仅增大弹簧的劲度系数,Ep变大,由上式可知,笔弹起的高度h2将变大,故B错误.
C、由①②③④得:h2=$\frac{WM}{(M+m)^{2}}$,可知若笔的总质量M+m一定,外壳质量M越大,笔弹起的高度越大,故C正确.
D、笔弹起的过程中,弹簧释放的弹性势能等于笔增加的重力势能和动能之和,故D错误.
故选:C
点评 本题的关键是分析外壳的运动过程,判断出每个过程能量是如何转化,利用能量守恒、动量守恒以及竖直上抛运动规律解题.
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 滑块电势能的增加量大于滑块重力势能的减少量 | |
B. | 滑块克服弹簧弹力做功为 | |
C. | 滑块动能的变化量等于电场力和重力做功的代数和 | |
D. | 当滑块的加速度最大时,滑块和弹簧组成的系统机械能最小 |
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | R1和R2 | B. | R3和R4 | C. | R2和R3 | D. | R5 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 在空气中传播时高音的速度比低音快 | |
B. | “呼麦”中的高低音都是振动产生的 | |
C. | “呼麦”中的低音频率应该低于20Hz | |
D. | “呼麦”中的高音一定比低音的响度大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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