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材料 注:部分数据因四舍五入的原因,存在部分量之和与总量不等的情况。 问题:如…

常识判断 · 科技 · 物理化学常识 · 2023年 上海 练习题

材料 注:部分数据因四舍五入的原因,存在部分量之和与总量不等的情况。 问题:如图所示,将质量为m的小球按至竖立的轻质弹簧A处,松手后小球由静止开始向上运动,经过位置B处时弹簧正好处于原长状态,最后运动至最高位置C处。已知A处与C处的高度差为h,若忽略空气阻力,则下列判断不正确的是( )。

材料

注:部分数据因四舍五入的原因,存在部分量之和与总量不等的情况。
问题:如

图源:粉笔题库

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A. 小球在A处时,弹簧的弹性势能为mghB. 小球在C处时,小球的动能为零C. 小球从A处运动至B处的过程中,弹簧的弹力对小球做正功D. 小球从A处运动至C处的过程中,小球的机械能守恒
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正确答案:D

【正确率 41%】
在小球从A处运动至C处的过程中,忽略空气阻力,只有小球的重力和弹簧弹力做功,故小球和弹簧组成的系统机械能守恒。系统的机械能E等于小球的动能[图]、小球的重力势能[图]与弹簧的弹性势能[图]之和,即[图]。由题干可知,小球在A处与C处的速度均为零,即小球在A处与C处的动能均为零,B项正确;小球在C处与A处相比,系统的机械能不变,动能不变,高度升高了h,由[图]可知,小球的重力势能增加了mgh,弹簧的弹性势能变为了0,所以弹簧的弹性势能[图]全部转化为了小球的重力势能,弹性势能减少了mgh,即小球在A处时弹簧的弹性势能为mgh,A项正确;小球的机械能等于动能与重力势能之和,即[图],小球在A处与C处时,小球的速度均为零,动能均为零,小球在C处的高度高于A处,所以C处小球的重力势能大于A处,两处的机械能不相等,所以小球从A处运动至C处的过程中,小球的机械能不守恒,D项错误;
当力的方向和物体位移的方向相同时,力对物体做正功,方向相反时,力对物体做负功,在小球从A处运动至B处的过程中,弹簧对小球的弹力方向竖直向上,小球的位移方向也为竖直向上,则弹簧的弹力对小球做正功,C项正确。
本题为选非题,故正确答案为D。

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