2.如圖所示,螺旋形光滑軌道豎直放置,P、Q為對應(yīng)的軌道最高點,一個小球以一定速度沿軌道切線方向進入軌道,且能過軌道最高點P,則下列說法正確的是( 。
A.軌道對小球不做功,小球通過P點的角速度小于通過Q點的角速度
B.軌道對小球不做功,小球通過P點的線速度小于通過Q點的線速度
C.小球通過P點時的向心加速度大于通過Q點時的向心加速度
D.小球通過P點時對軌道的壓力大于通過Q點時對軌道的壓力

分析 軌道對小球的彈力始終垂直于小球速度的方向,彈力不做功,只有重力做功,結(jié)合機械能守恒比較出P、Q的速度,從而結(jié)合線速度與角速度的關(guān)系比較出角速度.根據(jù)a=vω比較出向心加速度.根據(jù)牛頓第二定律比較彈力的大小,從而得出小球?qū)壍赖膲毫Υ笮。?/p>

解答 解:AB、軌道對小球的彈力始終垂直于小球速度的方向,故軌道對小球不做功,運動過程中只有重力對小球做功,小球的機械能守恒,P點的勢能大于Q點的勢能,故Q點的動能大于P點的動能,即vP<vQ,因rP>rQ,由ω=$\frac{v}{r}$,可知小球的角速度ωP<ωQ,選項AB正確;
C、由a=ωv知,vP<vQ,ωP<ωQ,可知aP<aQ,故C錯誤;
D、根據(jù)牛頓第二定律得,N+mg=ma,因為aP<aQ,則NP<NQ,則小球通過P點時對軌道的壓力小于通過Q點時對軌道的壓力,故D錯誤.
故選:AB.

點評 解決本題的關(guān)鍵知道支持力與速度方向垂直,支持力不做功,通過機械能守恒比較線速度的大小關(guān)系,知道線速度、角速度、向心加速度的大小關(guān)系.

練習冊系列答案
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12.如圖,在-a≤x≤0區(qū)域內(nèi)存在與y軸平行的勻強電場,在0≤x≤a區(qū)域內(nèi)存在與xy平面垂直的勻強磁場,電場、磁場方向如圖所示.粒子源位于x坐標軸上,在xy平面內(nèi)發(fā)射出大量同種帶正電粒子,所有粒子的初速度方向均沿x軸正方向.不計粒子重力.
(1)若帶電粒子先后穿越電場、磁場后,速度方向仍與x軸平行,求帶電粒子的初速度v0與電場強度E、磁感應(yīng)強度B三者之間的關(guān)系;
(2)相關(guān)物理量取值如下:電場強度E=36V/m,帶電粒子的初速度v0=18m/s、電荷量q=1×10-2C、質(zhì)量m=3×10-4kg,a=0.36m.通過調(diào)整磁感應(yīng)強度B的大小,能否使帶電粒子到達坐標原點O?(sin37°=0.6、cos37°=0.8)

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13.如圖,一光滑大圓環(huán)固定在桌面上,環(huán)面位于豎直平面內(nèi),在大圓環(huán)上套著一個小環(huán).小環(huán)由大圓環(huán)的最高點從靜止開始下滑,在小環(huán)下滑的過程中,大圓環(huán)對它的作用力( 。
A.一直做負功B.一直做正功
C.始終垂直速度方向D.始終背離大圓環(huán)圓心

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10.氫原子的能級圖如圖所示,用大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子發(fā)出的光照射到某種金屬進行光電效應(yīng)實驗,n=4能級躍遷到n=2能級所發(fā)出的光恰好使金屬發(fā)生光電效應(yīng).
(1)上述氫原子共發(fā)出幾種不同的光?動量最小的光子的能量E是多少?
(2)上述氫原子發(fā)出的光中有幾種光能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)?最大的遏止電壓Uc為多少?

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17.如圖所示,把一根通過硬直導線放在某磁場區(qū)域中,該磁場的一條磁感線如圖中曲線所示,導線可以在空中自由轉(zhuǎn)動和平移,則下列說法正確的是(  )
A.導線只會向下平移
B.導線只會逆時針轉(zhuǎn)動(俯視)
C.虛線框內(nèi)的磁場源可能為通電螺線管
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7.從距地面相同高度處,水平拋出兩個質(zhì)量相同的球A和B,拋出A球的初速為V0,拋出B球的初速為2V0,則兩球從拋出到落地的過程中(  )
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14.如圖所示,用長l=0.1m的輕質(zhì)細線將一小球懸掛于O點,讓小球從A點由靜止釋放,此時細線處于伸直狀態(tài).已知小球在A點時細線與豎直方向的夾角θ=60°,小球擺到最低點B時,細線被O點正下方0.025m處的光滑小釘子擋住,不計空氣阻力,取重力加速度g=10m/s2,求:
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11.如圖所示是上!懊髦榫”某輕軌車站的設(shè)計方案,與站臺連接的軌道有一個小坡度,電車進站時要上坡,出站時要下坡.如果電車到達a點時速度是25.2km/h,此后便切斷電動機的電源.已知電車的質(zhì)量為20t,重力加速度取10m/s2
(1)若不考慮電車所受的摩擦力,電車能沖上多高的站臺;
(2)若站臺bc的坡高為2m,電車恰好沖上此站臺,求此過程中,電車克服摩擦力做了多少功;
(3)請你說說站臺做成這樣一個小坡有什么好處?

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11.某同學設(shè)計了一種測溫裝置,其結(jié)構(gòu)如圖所示,玻璃泡A內(nèi)封有一定質(zhì)量的氣體,與A相連的B管插在水銀槽中,管內(nèi)外水銀面的高度差x即可反映泡內(nèi)氣體的溫度,即環(huán)境溫度,并可由B管上的刻度直接讀出.設(shè)B管的體積與A泡的體積相比可略去不計,在1個標準大氣壓下對B管進行溫度刻線(1標準大氣壓相當于76cmHg的壓強).已知當溫度t1=27℃時,高度差x1=16cm,此高度差即為27℃的刻度線.求:
(i)推導高度差x隨溫度t變化的關(guān)系式;
(ii)判斷該測溫裝置的刻度是否均勻,并指出溫度t=0℃刻度線在何處.

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