7.如圖所示,細線的一端固定于O點,另一端系一小球.在水平拉力F作用下,小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由A點運動到B點.在此過程中重力和拉力的瞬時功率變化情況是(  )
A.重力的瞬時功率先增大,后減小B.重力的瞬時功率的變化無法判斷
C.拉力的瞬時功率逐漸增大D.拉力的瞬時功率的變化無法判斷

分析 根據(jù)小球做圓周運動,速度沿圓周的切線方向,由合力提供向心力,即合力指向圓心,求出水平拉力和重力的關(guān)系,根據(jù)P=Fvcosα得出拉力瞬時功率的表達式,從而判斷出拉力瞬時功率的變化.根據(jù)P=mgvcosα分析重力瞬時功率的變化.

解答 解:AB、重力的瞬時功率為 PG=Gvsinθ,由圖可知,θ增大,則PG增大,故AB錯誤;
CD、因為小球是以恒定速率做圓周運動,即它是做勻速圓周運動,那么小球受到的重力G、水平拉力F、繩子拉力T三者的合力必是沿繩子指向O點,F(xiàn)與G的合力必與繩子拉力在同一直線上.
設繩子與豎直方向夾角是θ,則 F=Gtanθ
而水平拉力F的方向與速度v的方向夾角也是θ,所以水平力F的瞬時功率是:
PF=Fvcosθ=Gvsinθ
從A到B的過程中,θ是不斷增大的,所以水平拉力F的瞬時功率是一直增大的.故C正確,B錯誤.
故選:C

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握瞬時功率的表達式P=Fvcosα,注意明確小球的速率不變說明小球一定是做勻速圓周運動,合力指向圓心,這是解題的關(guān)鍵.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.如圖甲,兩個絕緣的足夠大的擋板M、N豎直放置,兩板間存在一個豎直向上的勻強電場,另外有一個垂直紙面的勻強磁場,磁場的磁感應強度隨時間變化的圖象如圖乙所示(以垂直紙面向外的方向為正,B0和T0為已知量).在t=$\frac{1}{8}$T0時刻,兩個完全相同帶正電的小球A、B以相同大小的初速度v0分別從緊貼M、N兩板的位置水平射入電磁場中,在t=$\frac{5}{8}$T0兩球發(fā)生第一次碰撞,假設兩個小球之間、小球與擋板之間的碰撞均為彈性碰撞,不計碰撞時間,且每次碰撞小球所帶電荷量不變,已知小球的比荷為$\frac{32π}{3{B}_{0}{T}_{0}}$,且小球所受電場力大小等于重力的大小,重力加速度為g,不考慮空氣阻力及磁場變化產(chǎn)生的電場,則

(1)求電場強度E的大;
(2)畫出兩個小球的運動軌跡并求出兩板間距d的大小;
(3)求出兩個小球所有的碰撞時刻.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

15.利用如圖1所示的實驗裝置探究恒力做功與物體動能變化的關(guān)系.小車的質(zhì)量為M=200.0g,鉤碼的質(zhì)量為m=10.0g,打點計時器的電源為50Hz的交流電.

(1)掛鉤碼前,為了消除摩擦力的影響,應調(diào)節(jié)木板右側(cè)的高度,直至向左輕推小車觀察到小車做勻速運動.
(2)掛上鉤碼,按實驗要求打出的一條紙帶如圖2所示.選擇某一點為O,一次每隔4個計時點取一個計數(shù)點.用刻度尺量出相鄰計數(shù)點間的距離△x,記錄在紙帶上.計算打出各計數(shù)點時小車的速度v,其中打出計數(shù)點“1”時小車的速度v1=0.228m/s.
(3)將鉤碼的重力視位小車受到的拉力,取g=9.80m/s2,利用W=mg△x算出拉力對小車做的功W.利用Ek=$\frac{1}{2}$Mv2算出小車動能,并求出動能的變化量△Ek.計算結(jié)果見下表.
W/×10-3J2.452.923.353.814.26
△Ek/×10-3J2.312.733.123.614.00
請根據(jù)表中的數(shù)據(jù),在答題卡的方格紙上作出△Ek-W圖象.
(4)實驗結(jié)果表明,△Ek總是略小于W.某同學猜想是由于小車所受拉力小于鉤碼重力造成的.用題中小車和鉤碼質(zhì)量的數(shù)據(jù)可算出小車受到的實際拉力F=0.093N.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

15.在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,打點計時器接在6V、50Hz的交流電源上,自由下落的重錘質(zhì)量為0.5kg,選出一條理想的紙帶如圖所示,A、B、C、為連續(xù)打出的點,取g=9.8m/s2,O為始起點,則:
(1)打點計時器打B點時,重錘下落的速度VB=0.98m/s,
(2)從起點O到打下點B點的過程中,重錘的重力勢能減少量△EP=0.245J,動能的增加量△Ek=0.240J.(△Ep、△Ek均保留三位有效數(shù)字).、
(3)造成△EP>△EK的原因是存在摩擦阻力和空氣阻力.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

2.如圖所示,n=50匝的矩形線圈abcd,邊長ab=40cm,bc=50cm,放在磁感強度B=$\frac{0.4}{π}$T的水平向右的勻強磁場中,繞垂直于磁感線且通過線圈中線的OO′軸勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動角速度ω=50πrad/s,線圈的總電阻r=1Ω,線圈與外電路組成串聯(lián)電路,外電路電阻R=4Ω.試求:
(1)若從圖中位置開始計時,寫出感應電動勢的瞬時值表達式;
(2)線圈從圖示位置開始計時,當t=$\frac{T}{6}$時刻電路中的感應電流大小;
(3)1min時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量Q.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.一個物體的運動由速度v1=4m/s和速度v2=3m/s兩個分運動組成,關(guān)于這個物體的運動速度說法正確的是( 。
A.速度的數(shù)值在1-7m/s之間B.速度的值可能為5m/s
C.速度數(shù)值可能為7m/sD.速度數(shù)值一定為1m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.如圖所示,豎直放置的兩根平行金屬導軌之間接有定值電阻R,質(zhì)量不能忽略的金屬棒與兩導軌始終保持垂直并良好接觸且無摩擦,棒與導軌的電阻均不計,整個裝置放在勻強磁場中,磁場方向與導軌平面垂直,棒在豎直向上的恒力F作用下加速上升的一段時間內(nèi),力F做的功與安培力做的功的代數(shù)和等于( 。
A.棒的動能增加量B.棒的重力勢能增加量
C.棒的機械能增加量D.電阻R上放出的熱量

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.如圖所示,有一束平行于等邊三棱鏡截面ABC的單色光從空氣射向E點,并偏折到F點,已知入射方向與邊AB的夾角為θ=30°,E、F分別為邊AB、BC的中點,則( 。
A.該棱鏡的折射率為$\sqrt{3}$
B.光在F點發(fā)生全反射
C.光從棱鏡進入空氣,波長變小
D.從F點出射的光束與入射到E點的光束不平行

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.某行星和地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道均可視為圓.每過N年,該行星會運行到日地連線的延長線上,如圖所示.下列分析正確的是( 。
A.太陽對該行星的引力小于太陽對地球的引力
B.行星、地球、太陽三者共線的時間間隔為0.5N年
C.該行星的公轉(zhuǎn)周期為$\frac{N}{N-1}$年
D.該行星和地球的線速度之比為${({\frac{N-1}{N}})^{\frac{1}{3}}}$

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