4.一根質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的均勻鏈條一半放在光滑的水平桌面上,另一半懸在桌邊,桌面足夠高,如圖a所示.若將一個(gè)質(zhì)量為m小球分別拴在鏈條左端和右端,如圖b、圖c所示.約束鏈條的擋板光滑,三種情況均由靜止釋放,當(dāng)整根鏈條剛離開(kāi)桌面時(shí),關(guān)于它們的速度關(guān)系,下列判斷中正確的是( 。
A.va=vb=vcB.va<vb<vcC.vc>va>vbD.va>vb>vc

分析 在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)而言,機(jī)械能守恒.抓住系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量等于動(dòng)能的增加量,分別求出離開(kāi)桌面時(shí)的速度.

解答 解:鐵鏈釋放之后,到離開(kāi)桌面,由于桌面無(wú)摩擦,
對(duì)兩次釋放,桌面下方L處為0勢(shì)能面.
則釋放前,系統(tǒng)的重力勢(shì)能為
第一次,Ep1=$\frac{1}{2}$mgL+$\frac{1}{2}$mg•$\frac{3}{4}L$=$\frac{7}{8}mgL$
第二次,Ep2=($\frac{1}{2}$m+m)gL+$\frac{1}{2}$mg•$\frac{3}{4}L$=$\frac{15mgL}{8}$
第三次,Ep3=$\frac{1}{2}$mgL+$\frac{1}{2}$mg•$\frac{3}{4}L$+mg$\frac{L}{2}$=$\frac{11}{8}$mgL
釋放后Ep1'=mg$\frac{L}{2}$
Ep2'=mgL+mg$\frac{L}{2}$=$\frac{3}{2}$mgL
Ep3'=$\frac{1}{2}$mgL
則損失的重力勢(shì)能
△Ep1=$\frac{3}{8}$mgL
△Ep2=$\frac{3}{8}$mgL
△Ep3=$\frac{7}{8}$mgL
那么△Ep1=$\frac{1}{2}$mva2
△Ep2=$\frac{1}{2}$(2m)vb2
△Ep3=$\frac{1}{2}$(2m)vc2
解得:va2=$\frac{3gL}{4}$  
vb2=$\frac{3}{8}$gL
vc2=$\frac{7}{8}$gL
顯然 vc2>va2>vb2
所以vc>va>vb,
故選:C

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道系統(tǒng)機(jī)械能守恒,抓住系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量等于系統(tǒng)動(dòng)能的增加量進(jìn)行求解.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

14.以下說(shuō)法正確的是(  )
A.在真空、高溫條件下,可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料摻入其它元素
B.在絕熱條件下壓縮氣體,氣體的內(nèi)能一定增加
C.布朗運(yùn)動(dòng)是在顯微鏡中看到的液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
D.當(dāng)溫度升高時(shí),物體內(nèi)每一個(gè)分子熱運(yùn)動(dòng)的速率一定都增大
E.當(dāng)分子間表現(xiàn)為斥力時(shí),分子力和分子勢(shì)能總是隨著分子間距離的減小而增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

15.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.分子間存在引力,使液體分子間保持一定的間隙
B.氣體的溫度越高,某速率區(qū)間分子占總分子數(shù)的百分率一定越大
C.液晶分子沒(méi)有固定的位置,但排列有大致相同的取向
D.蜘蛛網(wǎng)上掛著的小露珠呈球狀屬于毛細(xì)現(xiàn)象

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

12.學(xué)習(xí)物理除了學(xué)習(xí)學(xué)科知識(shí)外,還要了解物理學(xué)家在物理概念的建立、物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程中運(yùn)用的思想與方法.關(guān)于以上兩點(diǎn)下列敘述正確的是( 。
A.在驗(yàn)證力的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)中使用了控制變量的方法
B.質(zhì)點(diǎn)和點(diǎn)電荷都是理想化模型,實(shí)際運(yùn)用時(shí)分別代替實(shí)際物體和帶電體
C.庫(kù)侖提出了用電場(chǎng)線(xiàn)描述電場(chǎng)的方法
D.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,進(jìn)一步揭示了電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象間的聯(lián)系

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

19.透明光學(xué)材料制成的棱鏡的正截面為等腰直角三角形,C=90°,折射率為n=$\sqrt{2}$.一束波長(zhǎng)為564nm的單色光與底面AB平行地射向棱鏡,如圖所示.入射點(diǎn)為O,OC間距離大于$\frac{\sqrt{3}AC}{3}$($\sqrt{2}$取1.41).試求:
(1)此單色光在棱鏡中的波長(zhǎng)
(2)這束光從哪一個(gè)面首先射出?出射光線(xiàn)的方向如何?計(jì)算后回答并畫(huà)出光路圖.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

9.如圖所示,直角三棱鏡折射率為$\sqrt{2}$,∠B=30°,一束單色光垂直于AC面射向棱鏡,入射點(diǎn)為O,試畫(huà)出光在棱鏡中傳播的光路圖,并求出光射出棱鏡時(shí)折射角.(不考慮BC面對(duì)光線(xiàn)的反射)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

16.空間某一靜電場(chǎng)的電勢(shì)φ在x軸上分布如圖所示,x軸上有B、C兩點(diǎn),則下列說(shuō)法中正確的有( 。
A.B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)
B.同一試探電荷在B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)能可能相同
C.負(fù)電荷沿x軸從B點(diǎn)移到C點(diǎn)的過(guò)程中,電勢(shì)能先減小后增大
D.B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度沿x軸方向的分量與C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度沿x軸分量方向相反

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

13.下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.速率小的分子溫度低
B.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷一緩慢的絕熱膨脹過(guò)程,則外界對(duì)氣體做功,氣體分子的平均動(dòng)能增大
C.熱傳導(dǎo)、摩擦生熱等熱現(xiàn)象是不可逆的
D.熱機(jī)中燃?xì)獾膬?nèi)能可以全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

14.如圖所示,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一個(gè)帶電粒子以速度v從A點(diǎn)沿直徑AOB方向射入磁場(chǎng),經(jīng)過(guò)△t時(shí)間從C點(diǎn)射出磁場(chǎng),OC與OB成60°角,現(xiàn)將帶點(diǎn)粒子的速度變?yōu)?\frac{v}{3}$,仍從A點(diǎn)沿原方向射入磁場(chǎng),不計(jì)重力,則粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間變?yōu)椋ā 。?table class="qanwser">A.3△tB.$\frac{1}{2}$△tC.2△tD.$\frac{1}{3}$△t

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