图示为某探究活动小组设计的节能运动系统。斜面轨道倾角为 3…——2009 高考物理第 22 题答案解析

2009_省自主命题(山东)

2009 山东 第 22 题 解答题 区分题
2009_省自主命题(山东)

22.图示为某探究活动小组设计的节能运动系统。斜面轨道倾角为 $3 0 ^ { \circ }$ ,质量为M的木箱与

轨道的动摩擦因数为 $\frac { \sqrt { 3 } } { 6 }$ 。木箱在轨道端时,自动装货装
置将质量为m的货物装入木箱,然后木箱载着货物沿轨道
无初速滑下,与轻弹簧被压缩至最短时,自动卸货装置立
刻将货物卸下,然后木箱恰好被弹回到轨道顶端,再重复
上述过程。下列选项正确的是( )
A $\mathbf { m } { = } \mathbf { M }$
B ${ \bf m } = 2 { \bf M }$ C.木箱不与弹簧接触时,上滑的加速度大于下滑的加速度

D.在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中,减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能

参考答案

BC 考点:能量守恒定律,机械能守恒定律,牛顿第二定律,受力分析

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答案:BC

考点:能量守恒定律,机械能守恒定律,牛顿第二定律,受力分析

解析:受力分析可知,下滑时加速度为 $g - \mu g \cos \theta$ ,上滑时加速度为 $g + \mu g \cos \theta$ ,所以C正确。设下滑的距离为l,根据能量守恒有$\mu ( m + M ) g l \cos \theta + \mu M g l \cos \theta = m g l \sin \theta$ ,得 $\mathrm { m } { = } 2 \mathrm { M }$ 。也可以根据除了重力、弹性力做功以外,还有其他力(非重力、弹性力)做的功之和等于系统机械能的变化量,B正确。在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中,减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能和内能,所以D不正确。

提示:能量守恒定律的理解及应用。

第Ⅱ卷(必做120分+选做32分,共152分)

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