15．如圖所示，在距水平地面高為0.4m處，水平固定一根長直光滑桿，在桿上P點固定一定滑輪，滑輪可繞水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動，在P點的右邊，桿上套有一質(zhì)量m=2kg的小球A．半徑R=0.3m的光滑半圓形細軌道豎直地固定在地面上，其圓心O在P點的正下方，在軌道上套有一質(zhì)量也為m=2kg的小球B．用一條不可伸長的柔軟細繩，通過定滑輪將兩小球連接起來．桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi)，兩小球均可看作質(zhì)點，且不計滑輪大小的影響．現(xiàn)給小球A一個水平向右的恒力F=50N．（取g=10m/s2）則（　�。�
A．把小球B從地面拉到P的正下方時力F 做功為20J
B．小球B運動到C處時的速度大小為0
C．小球B被拉到與小球A速度大小相等時，sin∠OPB=$\frac{3}{4}$
D．把小球B從地面拉到P的正下方時小球B的機械能增加了6J

分析 根據(jù)幾何知識求出滑塊移動的位移大小，再求解力F做的功，力F做的功等于AB組成的系統(tǒng)機械能的增加，根據(jù)功能關(guān)系列方程求解小球B運動到C處時的速度大小v，當(dāng)繩與軌道相切時兩球速度相等，小滑塊A與小球B的速度大小相等，由幾何知識求出夾角．

解答 解：A、對于F的做功過程，由幾何知識得到：力F作用點的位移 x=PB-PC=$\sqrt{0．{4}^{2}+0．{3}^{2}}-（0.4-0.3）=0.4m$
則力F做的功 W=Fx=50×0.4J=20J，故A正確；
B、由于B球到達C處時，已無沿繩的分速度，所以此時滑塊A的速度為零，考察兩球及繩子組成的系統(tǒng)的能量變化過程，由功能關(guān)系得：W=$\frac{1}{2}$mv2+mgR
代入已知量得：20=$\frac{1}{2}×2×{v}^{2}$+2×10×0.3，解得小球B速度的大小 v=$\sqrt{14}$m/s，故B錯誤；
C、當(dāng)繩與軌道相切時兩球速度相等，如圖：




由三角形知識得：sin∠OPB=$\frac{R}{OP}$=$\frac{3}{4}$，故C正確；
D、設(shè)最低點勢能為0，小球B從地面拉到P的正下方時小球B的機械能增加，$△E=△{E}_{K}+△{E}_{P}=\frac{1}{2}m{v}^{2}+mgR=20J$，故D錯誤；
故選：AC

點評 本題連接體問題，關(guān)鍵分析兩物體之間的速度與高度關(guān)系并運用幾何知識和功能關(guān)系來研究，注意分析B球到達最高點時A球速度為零．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．如圖所示的坐標(biāo)系xOy，在x軸上方空間的第一、第二象限內(nèi)，既無電場也無磁場．在第三象限存在沿y軸正方向的勻強電場和垂直xOy平面向里的勻強磁場．在第四象限存在沿y軸負方向、場強大小與第三象限電場的場強相等的勻強電場．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球，從y軸上y=h處的P1點以一定的水平初速度沿x軸負方向進入第二象限．再從x軸上x=-2h處的P2點進入第三象限后，帶電小球恰好能做勻速圓周運動．之后經(jīng)過y軸上的P3點進入第四象限，且經(jīng)過P3點時速度方向與經(jīng)過P2點時相反．已知重力加速度為g．求：
（1）小球到達P2點時速度的大小和方向；
（2）第三象限空間中電場強度和磁感應(yīng)強度的大�。�
（3）小球在第四象限空間中速率將怎樣變化（回答結(jié)論，不必解釋）．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，油酸酒精溶液的濃度為每104mL溶液中有純油酸5mL．用注射器測得1mL上述溶液有液滴50滴．把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上描出油膜輪廓，再將玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀如圖所示，坐標(biāo)紙中正方形小方格的邊長為1cm．則：
①油膜的面積約為多少？（保留兩位有效數(shù)字）
②每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是多少？
③根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估算出油酸分子的直徑．（保留一位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．如圖所示，質(zhì)量均為m的小球A、B用兩根不可伸長的輕繩連接后懸掛于D點，在外力F的作用下，小球A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)，若要使兩小球處于靜止?fàn)顟B(tài)且懸線OA與豎直方向的夾角θ保持30°不變，則外力F的大小不可能是（　�。�
A．可能為mgB．可能為$\frac{{\sqrt{5}}}{2}$mgC．可能為$\sqrt{2}$mgD．可能為$\frac{{\sqrt{3}}}{3}$mg

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置如圖甲所示．

（1）圖乙為某同學(xué)在進行本實驗時的操作情況，請指出圖中的不當(dāng)之處（指出一個即可）定滑輪沒有調(diào)節(jié)使得線與木板平行．
（2）在保持小車所受合力一定的情況下，對實驗得到的一系列紙帶進行處理，測得小車的加速度a與其質(zhì)量M的數(shù)據(jù)如表：
實驗次數(shù)123456
a（m•s2）1.511.231.000.860.750.67
M （kg）0.200.250.300.350.400.45
$\frac{1}{M}$（kg-1）5.004.003.332.862.502.22
為了尋求a與M間的定量關(guān)系，請利用表中數(shù)據(jù)在圖丙的直角坐標(biāo)系中選取合適的橫坐標(biāo)及標(biāo)度作出圖象．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．如圖所示，木板A和有$\frac{1}{4}$光滑圓弧面的滑塊B靜止在光滑水平面上，A的上表面與圓弧的最低點相切，A的左端有一可視為質(zhì)點的小鐵塊C．現(xiàn)突然給C水平向右的初速度，C經(jīng)過A的右端時速度變?yōu)樵跛俣鹊囊话�，之后滑到B上并剛好能到達圓弧的最高點，圓弧的半徑為R．若A、B、C的質(zhì)量均為m，重力加速度為g．求C的初速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．某同學(xué)設(shè)計了如圖1所示的電路測電源電動勢E及電阻R1和R2的阻值．實驗器材有：待測電源E（不計內(nèi)阻），待測電阻R1，待測電阻R2，電壓表（量程為1.5V，內(nèi)阻很大），電阻箱R（0～99.99Ω），單刀單擲開關(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)S2，導(dǎo)線若干．

（1）先測電阻R1的阻值．請將甲同學(xué)的操作補充完整：閉合S1，將S2切換到a，調(diào)節(jié)電阻箱，讀出其示數(shù)R和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U1，保持電阻箱示數(shù)不變，將S2切換到b，讀出電壓表的示數(shù)U2．則電阻R1的表達式為R1=$\frac{{{U_2}-{U_1}}}{U_2}r$；
（2）甲同學(xué)已經(jīng)測得電阻R1=4.8Ω，繼續(xù)測電源電動勢E和電阻R2的阻值．該同學(xué)的做法是：閉合S1，將S2切換到a，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖2所示的$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$圖線，則電源電動勢E=1.43V，電阻R2=1.2Ω；（保留三位有效數(shù)字）
（3）利用甲同學(xué)設(shè)計的電路和測得的電阻R1，乙同學(xué)測電源電動勢E和電阻R2的阻值的做法是：閉合S1，將S2切換到b，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測得的數(shù)據(jù)，繪出了相應(yīng)的$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R+{R}_{1}}$圖線，根據(jù)圖線得到電源電動勢E和電阻R2．這種做法與甲同學(xué)的做法比較，由于電壓表測得的數(shù)據(jù)范圍較�。ㄟx填“較大”、“較小”或“相同”），所以甲同學(xué)的做法更恰當(dāng)些．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．下列說法正確的是（　　）
A．光電效應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的光電子的最大初動能與照射光的強度成正比
B．輕核聚變后比結(jié)合能增加，因此反應(yīng)中會釋放能量
C．原子核越大，其中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差越大，原子核越穩(wěn)定
D．放射性物質(zhì)鐳發(fā)射的γ光子能量大于可見光光子的能量
E．盧瑟福用鐳放射出的α 粒子轟擊氮原子核，從而發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．在水平地面上固定傾角為30°的光滑斜面，斜面的底端固定一個帶有壓力傳感器的擋板P，質(zhì)量均為1kg的A、B兩滑塊，用勁度系數(shù)為k=100N/m的輕彈簧相連，靜止在光滑斜面上，現(xiàn)將另一質(zhì)量為1kg的滑塊C，從斜面上某處靜止釋放，C滑下與B碰后粘合在一起，粘合體BC在斜面上運動的過程中，A滑塊始終與P接觸，當(dāng)BC整體運動到斜面上最高點時，壓力傳感器顯示壓力最小值為0，g=10m/s2，求：C剛釋放時距B多遠？

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同步練習(xí)冊答案