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5.如圖所示,將質量為2m的重物懸掛在輕繩的一端,輕繩的另一端系一質量為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)剛釋放時的加速度為g
B.小環(huán)到達B處時,重物上升的高度也為d
C.小環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比等于$\frac{\sqrt{2}}{2}$
D.小環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比等于$\sqrt{2}$

分析 A項中關鍵在于分析小環(huán)的受力情況,再根據牛頓第二定律即可求解加速度;題B的關鍵是明確重物上升的高度應等于繩子縮短的長度;題C和D的關鍵是明確小環(huán)在沿繩子的方向速度與重物速度相等,然后將小環(huán)的速度沿繩子與垂直于繩子方向正交分解即可.

解答 解:A、小環(huán)剛釋放時由于豎直方向只受重力,故加速度為g,故A正確;
B、小環(huán)到達B處時,重物上升的高度應為繩子縮短的長度,即 h=$\sqrt{2}$d-d=($\sqrt{2}$-1)d,故B錯誤;
C、根據題意,小環(huán)與重物沿繩子方向的速度大小相等,將小環(huán)A的速度沿繩子方向與垂直于繩子方向正交分解應滿足:v環(huán)cos45°=v,即得,小環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比 $\frac{{v}_{環(huán)}}{{v}_{物}}$=$\sqrt{2}$,故C錯誤,D正確;
故選:AD.

點評 解決本題時應明確:①對與繩子牽連有關的問題,物體上的高度應等于繩子縮短的長度;②物體的實際速度即為合速度,應將物體速度沿繩子和垂直于繩子的方向正交分解,然后列出沿繩子方向速度相等的表達式即可求解.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.如圖所示,電場中有A、B兩點,則下列說法正確的是( 。
A.電勢ΦA<ΦB,場強EA<EB
B.電勢ΦA>ΦB,場強EA>EB
C.將+q電荷從A點移動到B點電場力做正功
D.將-q電荷分別放在A、B兩點時具有的電勢能EPA>EPB

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時,先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓形軌道1,然后經點火使其沿橢圓軌道2運行,最后再次點火將衛(wèi)星送入同步軌道3.軌道1、2相切于A點,軌道2、3相切于B點,如圖所示,則當衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時,以下說法正確的是( 。
A.衛(wèi)星在軌道1上的機械能等于軌道3上的機械能
B.衛(wèi)星在軌道1上的周期等于在軌道2上的周期
C.衛(wèi)星在橢圓軌道1上的加速度大于它在軌道3上的加速度
D.衛(wèi)星在橢圓軌道2上經過A點時的速度小于7.9 km/s

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.電場強度E的定義式為E=$\frac{F}{q}$,下面說法中正確的是( 。
A.該定義只適用于點電荷產生的電場
B.庫侖定律的表達式F=k$\frac{{q}_{1}{q}_{2}}{{r}^{2}}$可以說是點電荷q2產生的電場在點電荷q1處的庫侖力大小;而k$\frac{{q}_{1}}{{r}^{2}}$可以說是點電荷q2產生的電場在點電荷q1處的場強大小
C.對E=$\frac{F}{q}$,F(xiàn)是放入電場中的點電荷所受的靜電力,q是產生電場的電荷的電荷量
D.電場中某點場強的方向與試探電荷的正負無關

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.如圖所示,在水平地面上做勻速直線運動的小車,通過定滑輪用繩子吊起一個物體,若小車和被吊的物體在同一時刻的速度分別為v1和v2,繩子對物體的拉力為T,物體所受重力為G,則下列說法正確的是( 。
A.物體做勻速運動,且v1=v2B.物體做加速運動,且T>G
C.物體做加速運動,且v2>v1D.物體做勻速運動,且T=G

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.兩電荷量分別為q1和q2的點電荷固定在x軸的原點O和坐標x0的M點,兩電荷連線上各點電勢φ隨x變化的關系如圖,其中ND段中坐標為2x0的C點電勢最高.帶負電的檢驗電荷從N點移到D點.下列判斷正確的是( 。
A.q1=2q2
B.q1為正電荷,q2為負電荷
C.電場力對該檢驗電荷先做負功后做正功
D.該檢驗電荷到達C點時速度最大

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

10.如圖所示電路中,電源電壓U=3.0V,R1=R2=R3=R4=4Ω,r=1Ω,則電壓表的示數為2.4V,電流表的示數為0.6A.

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7.下列是空間電場隨時間變化的圖象,如圖所示,能產生周期性變化的電磁場的有( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

8.如圖所示,虛線框內為某種電磁緩沖車的結構示意圖,其主要部件為緩沖滑塊K和質量為m的“U”形框緩沖車廂,在車廂的底板上固定著兩個水平絕緣導軌PQ、MN,車廂的底部固定有電磁鐵(圖中未畫出),能產生垂直于導軌平面并隨車廂一起運動的勻強磁場,磁場的磁感應強度為B,設導軌右端QN是磁場的右邊界.導軌內的緩沖滑塊K由高強度絕緣材料制成,滑塊K上繞有閉合矩形線圈abcd,線圈的總電阻為R,匝數為n,ab邊長為L.假設緩沖車以速度v0與障礙物C碰撞后,滑塊K立即停下(碰前車廂與滑塊相對靜止),此后線圈與軌道磁場的作用使車廂減速運動,從而實現(xiàn)緩沖.假設不計一切摩擦力,求:

(1)求滑塊K的線圈中感應電動勢Em的大。
(2)若緩沖車廂向前移動距離L后速度為零(導軌未碰到障礙物),則此過程線圈abcd中過的電荷量q和產生的焦耳熱Q各是多少?
(3)若緩沖車以某一速度v0′(未知)與障礙物C碰撞后,滑塊K立即停下,緩沖車廂所受的最大水平磁場力為Fm.緩沖車在滑塊K停下后,其速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足:v=v0′-$\frac{{n}^{2}{B}^{2}{L}^{2}}{mR}$x.要使導軌右端不碰到障礙物,則導軌右端與滑塊K的cd邊距離至少多大?

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