9.內(nèi)壁光滑的圓槽半徑為R,固定在豎直平面內(nèi),O點(diǎn)位圓心.一根長為$\sqrt{2}$R的輕桿,一端固定有質(zhì)量為M的小球甲,另一端固定有質(zhì)量為m的小球乙,將兩小球放入圓槽內(nèi),小球乙位于圓槽的最低點(diǎn),如圖所示,輕桿由靜止釋放后( 。
A.運(yùn)動過程中甲乙兩球速度大小始終相同
B.乙球一定能運(yùn)動至右側(cè)與圓心等高處
C.若M=m,則桿轉(zhuǎn)過45°時甲球達(dá)最大速度
D.若M=$\sqrt{3}$m,則桿轉(zhuǎn)過45°時甲球達(dá)最大速度

分析 兩球沿桿方向的分速度始終相等,由速度的分解法分析它們速度關(guān)系.運(yùn)用假設(shè)法分析乙球能否運(yùn)動到右側(cè)與圓心等高處.若M=m,整體的重心在桿的中點(diǎn),整體的重力勢能最小時,速度最大.甲與乙兩小球系統(tǒng),重力勢能和動能相互轉(zhuǎn)化,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,由此分析.

解答 解:設(shè)甲乙兩球速度大小分別為v和v.根據(jù)速度的分解有:vcos45°=vcos45°.則得 v=v.即運(yùn)動過程中甲乙兩球速度大小始終相同,故A正確.
B、取最低點(diǎn)所在水平面為參考平面.圖示位置,甲乙組成的系統(tǒng)總機(jī)械能為 E1=MgR.
假設(shè)乙球能運(yùn)動至右側(cè)與圓心等高處,則此時系統(tǒng)的機(jī)械能為 E2=mgR.若m≠M(fèi),就違反了機(jī)械能守恒定律,所以乙球不一定能運(yùn)動至右側(cè)與圓心等高處.故B錯誤.
C、若M=m,整體的重心在桿的中點(diǎn),當(dāng)桿轉(zhuǎn)過45°時整體的重力勢能最小,由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒可知,速度最大.故C正確.
D、若M=$\sqrt{3}$m,整體的重心不在桿的中點(diǎn),應(yīng)偏甲,所以桿轉(zhuǎn)過的角度大于45°時整體的重力勢能最小,速度最大.故D錯誤.
故選:AC

點(diǎn)評 本題的關(guān)鍵是抓住甲與乙兩個球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,可以找出系統(tǒng)重心,分析重力勢能的最小值,來確定動能的最大值.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.在研究下述運(yùn)動時,能把物體看作質(zhì)點(diǎn)的是( 。
A.研究地球的自轉(zhuǎn)效應(yīng)
B.向上拋出一枚硬幣,研究落地時正面朝上的機(jī)會是多少
C.觀看跳水比賽中的跳水運(yùn)動員
D.衛(wèi)星定位系統(tǒng)給大海里運(yùn)動中的輪船定位

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.如圖示為-列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的圖象,振源周期為1s.以下說法正確的是( 。
A.質(zhì)點(diǎn)b的振幅為0
B.質(zhì)點(diǎn)a的振動方程為y=4sin(2πt+$\frac{5}{6}$π)cm
C.從t=0時刻起,質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)c先回到平衡位置
D.在t=0時刻,質(zhì)點(diǎn)a、c所受的回復(fù)力大小之比為1:2
E.經(jīng)過0.25s,質(zhì)點(diǎn)b沿x軸正方向移動0.5m

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

4.如圖所示,一質(zhì)量為m的物體放在傾角為θ的斜面上.
(1)若物體靜止在傾角為θ的斜面上,分析物體的受力情況,并求出它們的大。
(2)若物體在傾角為θ斜面上恰好能勻速下滑,求物體與斜面間的動摩擦因數(shù).

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖所示,用手握住錘子豎直向下做加速度大小為a的勻加速直線運(yùn)動,則下列說法正確的是(  )
A.當(dāng)a=g時,手給錘子的力為零
B.當(dāng)a<g時,手給錘子的力豎直向下
C.當(dāng)a>g時,手給錘子的力豎直向下
D.只要錘頭未脫離錘柄,無論加速度多大,錘柄對錘頭的力均為豎直向下

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.如圖所示,輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端與一質(zhì)量為m、套在粗糙豎直固定桿A處的圓環(huán)相連,彈簧水平且處于原長.圓環(huán)從A處由靜止開始下滑,經(jīng)過B處的速度最大,到達(dá)C處的速度為零,AC=h.圓環(huán)在C處獲得一豎直向上的速度v0,恰好能回到A.彈簧始終在彈性限度內(nèi),重力加速度為g.則(  )
A.圓環(huán)下滑過程中,加速度一直減小
B.圓環(huán)下滑過程中,克服摩擦力做的功為$\frac{1}{4}mv_0^2$
C.圓環(huán)在C處,彈簧的彈性勢能為$mgh-\frac{1}{4}mv_0^2$
D.圓環(huán)上滑經(jīng)過B的速度大于下滑經(jīng)過B的速度

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.下列關(guān)于元電荷的說法正確的( 。
A.元電荷是除正、負(fù)電荷外的第三種電荷
B.元電荷就是質(zhì)子
C.元電荷的電荷量e=1.6×10-19C
D.物體所帶的電荷量可以是任意值

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.一根粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線阻值為R,兩端加上恒定電壓U時,通過金屬導(dǎo)線的電流強(qiáng)度為I,金屬導(dǎo)線中自由電子定向移動的平均速率為v,若將金屬導(dǎo)線均勻拉長,使其長度變?yōu)樵瓉淼?倍,仍給它兩端加上恒定電壓U,則下列說法正確的是( 。
A.此時金屬導(dǎo)線的阻值為4R
B.此時通過金屬導(dǎo)線的電流為 $\frac{I}{4}$
C.此時自由電子定向移動的平均速率為 $\frac{v}{2}$
D.此時自由電子定向移動的平均速率為 $\frac{v}{4}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.下列關(guān)于自由落體運(yùn)動的說法中正確的是(  )
A.物體在地球表面附近做自由落體運(yùn)動過程中,每秒速度增加約為9.8m/s
B.自由落體運(yùn)動是一種勻速運(yùn)動
C.各地的重力加速度都一樣大
D.物體越重,下落得越快

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同步練習(xí)冊答案