11.如圖所示,長(zhǎng)為2L的輕桿硬桿,上端固定一質(zhì)量為m的小球,下端用光滑鉸鏈連接于地面上的O點(diǎn),桿可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng),定滑輪固定于地面上方L處,到O點(diǎn)的水平距離為$(\sqrt{3}-1)L$,電動(dòng)機(jī)由跨過定滑輪且不可伸長(zhǎng)的繩子與桿的中點(diǎn)相連,啟動(dòng)電動(dòng)機(jī),桿從虛線位置繞O點(diǎn)逆時(shí)針倒下地面,假設(shè)從α=60°到α=0的過程中,桿做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(設(shè)桿與水平的夾角為α),則在此過程中( 。
A.在前一半路程電動(dòng)機(jī)對(duì)桿做的功比在后一半路程少
B.電動(dòng)機(jī)的輸出功率先增大后減小
C.α=60°時(shí),繩子對(duì)桿的拉力大小為mg
D.桿對(duì)小球的作用力最大時(shí),繩子對(duì)桿的拉力大小為4mg

分析 A、在前一半程小球重力勢(shì)能的減少量小于小球重力勢(shì)能的減少量,根據(jù)功能關(guān)系,在前一半程電動(dòng)機(jī)對(duì)桿做的功比在后一半程少,可判斷A選項(xiàng);
B、依題意知電動(dòng)機(jī)的輸出功率一直在增大,可判斷B選項(xiàng);
C、當(dāng)α=60°時(shí),繩子對(duì)桿的拉力小于小球的重力mg,可判斷C選項(xiàng);
D、當(dāng)α=0°時(shí),桿對(duì)小球的作用力最大,此時(shí)繩子與水平面的夾角為30°,由力矩平衡可判斷D選項(xiàng).

解答 解:A、在前一半程小球重力勢(shì)能的減少量小于小球重力勢(shì)能的減少量,根據(jù)功能關(guān)系,在前一半程電動(dòng)機(jī)對(duì)桿做的功比在后一半程少,故選項(xiàng)A正確;
B、電動(dòng)機(jī)的輸出功率一直在增大,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C、當(dāng)α=60°時(shí),繩子對(duì)桿的拉力小于小球的重力mg,故C選項(xiàng)錯(cuò)誤;
D、當(dāng)α=0°時(shí),桿對(duì)小球的作用力最大,此時(shí)繩子與水平面的夾角為30°,由力矩平衡可得,
mg•2L=F•Lsin30°,解之得,F(xiàn)=4mg.故D選項(xiàng)正確.
故選:AD.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了功能關(guān)系、轉(zhuǎn)動(dòng)平衡等知識(shí),明確能量轉(zhuǎn)化的過程及能量的轉(zhuǎn)化方向是解答此題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.汽車由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)1s速度達(dá)到3m/s,則( 。
A.在這1 s內(nèi)汽車的平均速度是3 m/s
B.在這1 s內(nèi)汽車的平均速度是1.5 m/s
C.汽車再向前行駛1 s,通過的位移是1.5 m
D.汽車的加速度是3 m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.如圖所示,足夠長(zhǎng)的兩平行金屬板A、B正對(duì)水平放置,板間矩離為d,兩板分別帶有等量異種電荷,且A板帶正電,兩板正中間的P點(diǎn)懸浮有一帶負(fù)電的油滴.若兩板以P點(diǎn)為軸,在紙面內(nèi)旋轉(zhuǎn)90°把油滴從P點(diǎn)靜止釋放,重力加速度為g,則油滴打在金屬板上的速率為( 。
A.$\frac{\sqrt{2gd}}{2}$B.$\sqrt{gd}$C.$\sqrt{2gd}$D.2$\sqrt{gd}$

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

19.如圖為某實(shí)驗(yàn)小組在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)重物牽引小車打出的一條紙帶,每三個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),并在圖中標(biāo)出,結(jié)果測(cè)量出的相關(guān)數(shù)據(jù)可知加速度a=3.33m/s2;E點(diǎn)的瞬時(shí)速度vE=1.10m/s.(已知電源頻率為50Hz,結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

6.如圖所示,有5000個(gè)質(zhì)量均為m的小球,將它們用長(zhǎng)度相等的輕繩依次連接,再將其左端用細(xì)繩固定在天花板上,右端施加一水平力使全部小球靜止.若連接天花板的細(xì)繩與水平方向的夾角為450,第2011個(gè)小球與2012個(gè)小球之間的輕繩與水平方向的夾角為α,求α的正切值.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.如圖所示,在粗糙水平面上放一質(zhì)量為M的斜面,質(zhì)量為m的木塊在豎直向上力F作用下,沿斜面勻速下滑,此過程中斜 面保持靜止,則地面對(duì)斜面(  )
A.有水平向左的摩擦力B.支持力等于(M+m)g
C.支持力大于(M+m)gD.支持力小于(M+m)g

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.如圖所示,半徑為r=20cm的兩圓柱體A和B,靠電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)按相同方向均以角速度ω=8rad/s轉(zhuǎn)動(dòng),兩圓柱體的轉(zhuǎn)動(dòng)軸互相平行且在同一平面內(nèi),轉(zhuǎn)動(dòng)方向已在圖中標(biāo)出,質(zhì)量均勻的木棒水平放置其上,重心在剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)恰在B的正上方,棒和圓柱間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.16,兩圓柱體中心間的距離s=1.6m,棒長(zhǎng)l>2m,重力加速度取10m/s2,求:
(1)圓柱的相心加速度;
(2)從棒開始運(yùn)動(dòng)到重心恰在A正上方需多長(zhǎng)時(shí)間?

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

20.用如圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小木塊的運(yùn)動(dòng).裝置中在靠滑輪端的木板上粘貼有粗糙的薄砂紙,某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶如圖(b),則:

(1)實(shí)驗(yàn)中,除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(含紙帶、復(fù)寫紙)、木塊、平板、砂紙、鉤碼、導(dǎo)線及開關(guān)外,在下面的儀器和器材中,必須使用的有AC.(填選項(xiàng)代號(hào))
A.電壓合適的50Hz交流電源    B.電壓可調(diào)的直流電源    C.刻度尺    D.秒表  E.天平    F.重錘線
(2)紙帶中計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B間的時(shí)間間隔為0.04s;小木塊在砂紙段運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為2.00m/s2(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
(3)關(guān)于本實(shí)驗(yàn),以下說法正確的有CD
A.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)先釋放紙帶再接通計(jì)時(shí)器電源
B.小木塊加速階段的加速度比減速階段的小
C.選用計(jì)數(shù)點(diǎn)最主要目的是為了減小測(cè)量誤差
D.由紙帶可知,小木塊在打下C、D之間某時(shí)刻滑上砂紙段的.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.質(zhì)量均為1kg的木塊M和N疊放在水平地面上,用一根細(xì)線分別拴接在M和N右側(cè),在繩子中點(diǎn)用力F=5N拉動(dòng)M和N一起沿水平面勻速滑動(dòng),細(xì)線與豎直方向夾角θ=60°,則下列說法正確的是(  )
A.木塊N和地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25
B.木塊M和N之間的摩擦力可能是Ff=2.5 N
C.木塊M對(duì)木塊N的壓力大小為10 N
D.若θ變小,拉動(dòng)M、N一起勻速運(yùn)動(dòng)所需拉力應(yīng)大于5 N

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