【題目】一個質(zhì)量為m的小球,用長為L的輕繩懸掛于O,小球在水平力F的作用下,從最低點P緩慢地移到Q,如圖所示,則在此過程中(   )

A. 小球受到的合外力做功為mgL(1-cos θ);

B. 拉力F做功為FLsin θ ;

C. 小球的重力勢能增加mgL(1-cos θ);

D. 水平力F做功使小球的機械能增加mgL(1-cos θ);

【答案】CD

【解析】

(1)在小球緩慢上升的過程中,始終處于平衡態(tài),合力為零,故合力做功為零,A錯誤;

(2)分析可知,拉力F為變力,故無法使用功的表達式來計算功;根據(jù)動能定理得:,則拉力F做的功為,故B錯誤;

(3)重力勢能的增加量為:,C正確;

(4)由題意可知,小球緩慢上升過程中,動能不變,重力勢能增加,故系統(tǒng)機械能增加,由能量守恒定律可知,增加的機械能等于除重力以外,水平力F做的功。即水平力F做功,使得系統(tǒng)的機械能增加了,D正確。

故本題選CD。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,直角玻璃三棱鏡置于空氣中,已知∠A60°C90°,一束極細(xì)的單色光從AB面的D點入射,入射角為i = 45°,BDLAB = 4L,光線恰射到BC的中點,光在真空中的傳播速度為c。求:

1)玻璃的折射率n

2)光從進入棱鏡到它第一次射出棱鏡所經(jīng)歷的時間t。

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【題目】在一個很小的厚度為d的矩形半導(dǎo)體薄片上,制作四個電極 E、F、M、N,它就成了一個霍爾元件,如圖所示。在E、F間通入恒定的電流I,同時外加與薄片垂直的磁場B,則薄片中的載流子(形成電流的自由電荷)就在洛倫茲力的作用下,向著與電流和磁場都垂直的方向漂移,使M、N 間出現(xiàn)了電壓,稱為霍爾電壓UH?梢宰C明UH=kIB/d,k為霍爾系數(shù),它的大小與薄片的材料有關(guān)。下列說法正確的是

A. M的電勢高于N的電勢,則載流子帶正電

B. 霍爾系數(shù)k較大的材料,其內(nèi)部單位體積內(nèi)的載流子數(shù)目較多

C. 借助霍爾元件能夠把電壓表改裝成磁強計(測定磁感應(yīng)強度)

D. 霍爾電壓UH越大,載流子受到磁場的洛侖茲力越小

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【題目】將閉合多匝線圈置于僅隨時間變化的磁場中,線圈平面與磁場方向垂直,關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流,下列表述正確的是( )

A. 感應(yīng)電動勢的大小與線圈的匝數(shù)無關(guān)

B. 穿過線圈的磁通量越大,感應(yīng)電動勢越大

C. 穿過線圈的磁通量變化越快,感應(yīng)電動勢越大

D. 感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向始終相同

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【題目】(10分)有一個冰上滑木箱的游戲節(jié)目,規(guī)則是:選手們從起點開始用力推箱一段時間后,放手讓箱向前滑動,若箱最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi),視為成功;若箱最后未停在桌上有效區(qū)域內(nèi)就視為失敗。其簡化模型如圖所示,AC是長度為L1=7 m的水平冰面,選手們可將木箱放在A點,從A點開始用一恒定不變的水平推力推箱,BC為有效區(qū)域。已知BC長度L2=1 m,木箱的質(zhì)量m=50 kg,木箱與冰面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1。某選手作用在木箱上的水平推力F=200 N,木箱沿AC做直線運動,若木箱可視為質(zhì)點,g取10 m/s2。那么該選手要想游戲獲得成功,試求:

(1)推力作用在木箱上時的加速度大。

(2)推力作用在木箱上的時間滿足什么條件?

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【題目】如圖所示一名消防隊員在模擬演習(xí)訓(xùn)練中,沿著長為12m的豎立在地面上的鋼管往下滑已知這名消防隊員的質(zhì)量為60kg,他從鋼管頂端由靜止開始先勻加速再勻減速下滑,滑到地面時速度恰好為零.如果他加速時的加速度大小是減速時的 2 倍,下滑的總時間為 3s,g 10m/s2,那么該消防隊員(

A. 下滑過程中的最大速度為 4m/s

B. 加速與減速過程的時間之比為1:2

C. 加速與減速過程中所受摩擦力大小之比為1:7

D. 加速與減速過程的位移之比為1:4

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【題目】對于同一物理問題,常?梢詮暮暧^與微觀兩個不同角度進行研究,找出其內(nèi)在聯(lián)系,從而更加深刻地理解其物理本質(zhì)。一段橫截面積為S、長為l的金屬電阻絲,單位體積內(nèi)有n個自由電子,每一個電子電量為e。該電阻絲通有恒定電流時,兩端的電勢差為U,假設(shè)自由電子定向移動的速率均為v。

1求導(dǎo)線中的電流I

2所謂電流做功,實質(zhì)上是導(dǎo)線中的恒定電場對自由電荷的靜電力做功。為了求解在時間t內(nèi)電流做功W為多少,小紅記得老師上課講過,WUIt,但是不記得老師是怎樣得出WUIt這個公式的,既然電流做功是導(dǎo)線中的恒定電場對自由電荷的靜電力做功,那么應(yīng)該先求出導(dǎo)線中的恒定電場的場強,即E,設(shè)導(dǎo)體中全部電荷為q后,再求出電場力做的功,將q代換之后,小紅沒有得出WUIt的結(jié)果。

a. 請幫助小紅補充完善這個問題中電流做功的求解過程。

b. 為了更好地描述某個小區(qū)域的電流分布情況,物理學(xué)家引入了電流密度這一物理量,定義其大小為單位時間內(nèi)通過單位面積的電量。若已知該導(dǎo)線中的電流密度為j,導(dǎo)線的電阻率為,試證明: 。

3由于恒定電場的作用,導(dǎo)體內(nèi)自由電子會發(fā)生定向移動,但定向移動的速率遠(yuǎn)小于自由電子熱運動的速率,而運動過程中會與導(dǎo)體內(nèi)不動的粒子發(fā)生碰撞從而減速,因此自由電子定向移動的平均速率不隨時間變化。金屬電阻反映的是定向移動的自由電子與不動的粒子的碰撞。假設(shè)自由電子連續(xù)兩次與不動的粒子碰撞的時間間隔平均值為t0這個時間由自由電子熱運動決定,為一確定值,碰撞后自由電子定向移動的速度全部消失,碰撞時間不計。請根據(jù)以上內(nèi)容,推導(dǎo)證明金屬電阻絲的電阻率與金屬絲兩端的電壓無關(guān)。

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【題目】如圖所示為靜電除塵機理圖,廢氣先經(jīng)過一個機械過濾裝置再進入靜電除塵區(qū),放電極和集塵極加上高壓電場,使塵埃帶上負(fù)電,塵埃只在電場力的作用下向集塵極遷移并沉積,達到除塵目的,圖中虛線為電場線(方向未標(biāo)出)。不考慮塵埃在遷移過程中的相互作用和電量變化,則

A. 電場線方向由集塵極指向放電極

B. 圖中A點場強小于B點場強

C. 塵埃在遷移過程中電勢能減小

D. 沿水平方向進入的塵埃在遷移過程中可以做類平拋運動

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【題目】如右圖,一理想變壓器原副線圈匝數(shù)之比為4∶1,原線圈兩端接入一正弦交流電源;副線圈電路中R為負(fù)載電阻,交流電壓表和交流電流表都是理想電表.下列結(jié)論正確的是 ( )

A. 若電壓表讀數(shù)為6V,則輸入電壓的最大值為V

B. 若輸入電壓不變,副線圈匝數(shù)增加到原來的2倍,則電流表的讀數(shù)減小到原來的一半

C. 若輸入電壓不變,負(fù)載電阻的阻值增加到原來的2倍,則輸入功率也增加到原來的2

D. 若保持負(fù)載電阻的阻值不變.輸入電壓增加到原來的2倍,則輸出功率增加到原來的8

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