【題目】如圖所示，一質(zhì)量為m的物體在沿斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。若斜面足夠長(zhǎng)，表面光滑，傾角為θ。經(jīng)時(shí)間t，恒力F做功20J，此后撤去恒力F，物體又經(jīng)時(shí)間t回到出發(fā)點(diǎn)，且回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度大小為v，若以地面為重力勢(shì)能的零勢(shì)能面，則下列說法中正確的是

A. 物體回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能是20J

B. 在撤去力F前的瞬時(shí)，力F的功率大小是2 mgvsinθ/3

C. 在撤去力F前的瞬時(shí)，力F的功率大小是4 mgvsinθ/3

D. 在此運(yùn)動(dòng)過程中物體動(dòng)能與勢(shì)能相等的位置在撤去恒力位置的上方，物體的機(jī)械能先增加后減少

【答案】AB

【解析】根據(jù)功能關(guān)系可知，除了重力之外的力對(duì)物體做正功時(shí)，物體的機(jī)械能就要增加，增加的機(jī)械能等于外力F做功的大小，由于拉力F對(duì)物體做的功為20J，所以物體的機(jī)械能要增加20J，撤去拉力之后，物體的機(jī)械能守恒，所以當(dāng)回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)，所有的能量都轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，所以動(dòng)能為20J，重力勢(shì)能為0，所以物體回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能是20J，故A正確。設(shè)撤去力F前和撤去力F后的運(yùn)動(dòng)過程中物體的加速度大小分別為：和，這兩個(gè)過程的位移大小相等，方向相反，取沿斜面向上為正方向，則有：，得：；因?yàn)槲矬w做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，初速度為0，由牛頓第二定律可得，，撤去恒力F后是勻變速運(yùn)動(dòng)，且加速度為，聯(lián)立上兩式得：，設(shè)剛撤去拉力F時(shí)物體的速度大小為，則有：，對(duì)于從撤去到返回的整個(gè)過程，有：，解得：，所以在撤去力F前的瞬間，力F的功率：，故B正確，C錯(cuò)誤；撤去力F后的位置到最高點(diǎn)，動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增大，動(dòng)能與勢(shì)能相等的位置不可能在這段距離，所以動(dòng)能與勢(shì)能相等的位置在撤去力F之前的某位置，物體的機(jī)械能一直增大，故D錯(cuò)誤；故選AB。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)．實(shí)驗(yàn)裝置如圖，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz．開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，在紙帶上打出一系列小點(diǎn)

（1）上圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a=__ （保留三位有效數(shù)字）．

（2）回答下列兩個(gè)問題：

①為測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的有　．（填入所選物理量前的字母）

A．木板的長(zhǎng)度l

B．木板的質(zhì)量m1

C．滑塊的質(zhì)量m2

D．托盤和砝碼的總質(zhì)量m3

E．滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t

②測(cè)量①中所選定的物理量時(shí)需要的實(shí)驗(yàn)器材是__．

（3）滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=__ （用被測(cè)物理量的字母表示，重力加速度為g）．與真實(shí)值相比，測(cè)量的動(dòng)摩擦因數(shù)__ （填“偏大”或“偏小”）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，寬度為2s的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。一半徑為d的正方形線框abcd由粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線繞成，初始時(shí)線框右邊恰好與磁場(chǎng)邊界重合，現(xiàn)讓線框勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域，電流逆時(shí)針為正方向，下列關(guān)于ab兩點(diǎn)間的電壓Uab及通過線圈中的電流i隨線圈位移x的變化正確的是

A. B.

C. D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，匝數(shù)n=100的正方形線圈，邊長(zhǎng)l=10cm，線圈總電阻R=5Ω，線圈內(nèi)部勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示規(guī)律變化，0時(shí)刻線圈內(nèi)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，求：

（1）0.03s時(shí)線圈中的感應(yīng)電流；

（2）0.06s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的熱量；

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在豎直平面內(nèi)有水平向右、場(chǎng)強(qiáng)為E=1×104N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)。在場(chǎng)中有一根長(zhǎng)L=2m的絕緣細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端系質(zhì)量為0.04kg的帶電小球，它靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向成37°角。如圖所示，給小球一個(gè)初速度讓小球恰能繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，取小球在靜止時(shí)的位置為電勢(shì)能和重力勢(shì)能的零點(diǎn)，下列說法正確的是(cos37°=0.8，g=10m/s2)

A. 小球所帶電量為q=3.5×10-5C

B. 小球恰能做圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)能最小值是0.96J

C. 小球恰能做圓周運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能最小值是1.54J

D. 小球恰能做圓周運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能最小值是0.5J

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】雪災(zāi)天氣造成輸電線被厚厚的冰層包裹（如圖甲），使相鄰兩個(gè)鐵塔間的拉力大大增加，導(dǎo)致鐵塔被拉倒、壓塌（如圖乙），電力設(shè)施被嚴(yán)重?fù)p毀，給這些地方群眾的生產(chǎn)生活造成了極大不便和巨大損失。當(dāng)若干相同鐵塔等高、等距時(shí)，可將之視為如圖丙所示的結(jié)構(gòu)模型。已知鐵塔（左右對(duì)稱）質(zhì)量為m，塔基寬度為d。相鄰鐵塔間輸電線的長(zhǎng)度為L，其單位長(zhǎng)度的質(zhì)量為m0，輸電線頂端的切線與豎直方向成θ角。已知冰的密度為ρ，設(shè)冰層均勻包裹輸電線上，且冰層的橫截面為圓形，其半徑為R（輸電線的半徑可忽略）。

（1）每個(gè)鐵塔塔尖所受的壓力將比原來增大多少？

（2）被冰層包裹后，輸電線在最高點(diǎn)、最低點(diǎn)所受的拉力大小分別為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一U形玻璃管豎直放置，左端開口，右端封閉，左端上部有一光滑的輕活塞。初始時(shí)，管內(nèi)汞柱及空氣柱長(zhǎng)度如圖所示。用力向下緩慢推活塞，直至管內(nèi)兩邊汞柱高度相等時(shí)為止。求此時(shí)右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和活塞向下移動(dòng)的距離。已知玻璃管的橫截面積處處相同；在活塞向下移動(dòng)的過程中，沒有發(fā)生氣體泄漏；大氣壓強(qiáng)p0=75.0 cmHg。環(huán)境溫度不變。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為2kg的物體在40N水平推力作用下，1s內(nèi)沿豎直墻壁從靜止開始下滑3m．求：（取g=10m/s2）

（1）物體運(yùn)動(dòng)的加速度；

（2）物體與墻間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

（3）若在1s末時(shí)把水平推力改為140N，請(qǐng)通過分析計(jì)算說明物體的運(yùn)動(dòng)情況．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】1831年10月28日，法拉第展示了他發(fā)明的圓盤發(fā)電機(jī)，其示意圖如圖所示，水平銅盤可繞豎直銅軸轉(zhuǎn)動(dòng)，兩銅片M、N分別與銅盤邊緣和銅軸連接，使整個(gè)銅盤處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。M和N之間連接阻值為R的電阻和滑動(dòng)變阻器RP，若從上往下看，銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向。已知銅盤的半徑為L，銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，銅盤連同兩銅片對(duì)電流的等效電阻值為r，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，下列說法正確的是

A. 導(dǎo)體R中的電流方向從a到b

B. 銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為

C. 導(dǎo)體R的最大功率為

D. 如果RP=R+r，則滑動(dòng)變阻器的最大功率為

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案