5.如圖所示,將質(zhì)量為2m的重物懸掛在輕繩的一端,輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的小環(huán),小環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上,光滑定滑輪與直桿的距離為d.現(xiàn)將小環(huán)從與定滑輪等高的A處由靜止釋放,當(dāng)小環(huán)沿直桿下滑距離也為d時(圖中B處),下列說法正確的是(重力加速度為g)(  )
A.小環(huán)到達(dá)B處時,重物上升的高度為d
B.小環(huán)下滑過程中小環(huán)和重物組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
C.小環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比等于$\sqrt{2}$
D.重物上升時輕繩的張力始終大于2mg

分析 由幾何關(guān)系求出重物上升的高度.題中小環(huán)和重物組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,小環(huán)的機(jī)械能不守恒,重物的機(jī)械能也不守恒,根據(jù)兩個物體沿著繩子方向的分速度相等,求速度大小之比.

解答 解:A、由幾何關(guān)系可得,重物上升的高度:h=$\sqrt{2}$d-d,故A錯誤;
B、小環(huán)下滑過程中小環(huán)和重物組成的系統(tǒng),只有重力做功,系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,故B正確;
C、兩個物體沿著繩子方向的分速度,故:v環(huán)cos45°=v,故環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比為$\sqrt{2}$:1,故C正確;
D、小環(huán)剛釋放時小環(huán)向下加速運(yùn)動,則重物將加速上升,對重物由牛頓第二定律可知繩中張力一定大于重力2mg,后來,重物減速下降,繩子的張力小于2mg,故D錯誤;
故選:BC

點評 本題關(guān)鍵是明確單個物體機(jī)械能不守恒,是兩個物體組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,同時要注意兩個物體沿著繩子的分速度相等.

練習(xí)冊系列答案
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15.如圖所示,小球從高處自由下落到豎直放置的輕彈簧上,在彈簧壓縮到最短的整個過程中(彈簧始終在彈性限度內(nèi),空氣阻力不計),下列關(guān)于小球和彈簧的能量表達(dá)中正確的是( 。
A.重力勢能和動能之和保持不變
B.重力勢能和彈性勢能之和保持不變
C.動能和彈性勢能之和保持不變
D.重力勢能、動能和彈性勢能之和保持不變

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16.如圖所示,在傾斜角為30°的斜面頂端有一小球,第一次小球以水平初速度v1射出,打在斜面上一點,記此時速度與斜面的夾角為φ1,第二次小球以水平初速度v2射出(v1>v2),同樣打在斜面上一點,記此時速度與斜面的夾角為φ2,則( 。
A.tanφ1>tanφ2B.tanφ1<tanφ2C.tanφ1=tanφ2D.A、B、C都有可能

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13.如圖所示,在一個水平向右勻加速直線運(yùn)動的車廂里,用一個定滑輪通過繩子懸掛兩個物體,物體的質(zhì)量分別為m1=4kg、m2=6kg.m2靜止在車廂的地鐵上,m1向左偏離豎直方向θ角,θ=37°.已知g=10m/s2.求:
(1)車廂的加速度;
(2)m2受到車廂底部的支持力和摩擦力的大。

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20.已知甲、乙為兩顆人造地球衛(wèi)星,其中甲為地球同步衛(wèi)星,乙的運(yùn)行高度低于甲的運(yùn)行高度,兩衛(wèi)星運(yùn)行的軌道均可視為圓軌道.以下判斷正確的是( 。
A.甲在運(yùn)行時能經(jīng)過北極的正上方B.甲的運(yùn)行周期大于乙的運(yùn)行周期
C.乙的加速度小于甲的加速度D.乙的速度大于第一宇宙速度

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.t=0時刻一質(zhì)點開始做初速度為零的直線運(yùn)動,時間t內(nèi)相對初始位置的位移為x.如圖所示,x/t與t的關(guān)系圖線為一條過原點的傾斜直線,則t=2s時質(zhì)點的速度大小為( 。
A.8 m/sB.6 m/sC.4 m/sD.2 m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.如圖所示為建筑材料被吊車豎直向上提升過程的速度--時間圖象,則下列判斷正確的是( 。
A.前5s的平均速度是0.5m/s
B.前10s鋼索最容易發(fā)生斷裂
C.30s~36s鋼索拉力的功率不變
D.0~10s的平均速度等于30s~36s的平均速度

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14.假設(shè)某行星的質(zhì)量與地球質(zhì)量相等,半徑為地球的4倍,要從該行星上發(fā)射一顆繞它自身運(yùn)動的衛(wèi)星,那么“第一宇宙速度”(環(huán)繞速度)大小應(yīng)為地球上的第一宇宙速度的(  )
A.$\sqrt{2}$倍B.$\frac{\sqrt{2}}{2}$倍C.$\frac{1}{2}$倍D.2倍

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