2.如圖甲所示,輕桿一端與小球相連,另一端連在光滑固定軸上,可在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng),現(xiàn)在最低點(diǎn)給小球以不同的初速度,使其在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),到達(dá)某一位置開始計(jì)時(shí),取水平向右為正方向,當(dāng)小球的初速度不同時(shí),小球的水平分速度vx隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙或圖丙所示.不計(jì)空氣阻力.下列說法中正確的是( 。
A.在圖乙中,t1時(shí)刻小球通過最高點(diǎn),圖乙中S1和S2的面積相等
B.在圖乙中,t2時(shí)刻小球通過最高點(diǎn),圖乙中S1和S2的面積相等
C.在圖丙中,t3時(shí)刻小球通過最高點(diǎn),圖丙中S3和S4的面積相等
D.圖丙中小球的初速度大于圖乙中小球的初速度

分析 小球在運(yùn)動(dòng)的過程中機(jī)械能守恒,根據(jù)水平分速度的變化,判斷小球何時(shí)通過最高點(diǎn).圖乙、丙中曲線與坐標(biāo)軸所圍圖形的面積表示小球在水平方向的位移大小.由此分析即可.

解答 解:AB、小球在運(yùn)動(dòng)的過程中機(jī)械能守恒,小球通過最高點(diǎn)的速度最。^最高點(diǎn)后,水平分速度要增大,經(jīng)過四分之一圓周后,水平分速度為零,可知從最高點(diǎn)開始經(jīng)過四分之一圓周,水平分速度先增大后減小,可知t1時(shí)刻小球通過最高點(diǎn).由于vx軸表示的是小球在水平方向的分速度,所以曲線與坐標(biāo)軸所圍圖形的面積表示小球在水平方向的位移,則圖乙中S1表示小球從最低點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)到水平位置時(shí)通過的水平位移大小,等于桿的長度.S2的面積表示小球從左側(cè)水平位置運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)通過的水平位移大小,也等于桿的長度,所以圖乙中S1和S2的面積相等.故A正確,B錯(cuò)誤.
C、在圖丙中,根據(jù)水平分速度的變化可知,t=0時(shí)刻,小球位于左側(cè)水平位置,t3時(shí)刻小球通過最高點(diǎn),根據(jù)題意知,圖中S3和S4的面積分別表示從最低點(diǎn)向左經(jīng)過四分之一圓周,然后再經(jīng)過四分之一圓周到最高點(diǎn)的水平位移大小,可知S3和S4的面積相等.故C正確.
D、由圖知,圖丙中小球通過最高點(diǎn)的速度大于乙圖小球通過最高點(diǎn)的速度,所以圖丙中小球的初速度大于圖乙中小球的初速度,故D正確.
故選:ACD

點(diǎn)評(píng) 該題考查豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng),將牛頓第二定律與機(jī)械能守恒定律相結(jié)合即可正確解答.關(guān)鍵要注意“曲線與坐標(biāo)軸所圍圖形的面積表示水平位移”.

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

15.如圖所示,一只用絕緣材料制成的半徑為R的半球形碗倒扣在水平面上,在此空間有豎直向上、場強(qiáng)大小為E=$\frac{2mg}{q}$的勻強(qiáng)電場,其光滑內(nèi)壁上有一質(zhì)量為m的帶正電小球,在距碗口h=$\frac{1}{2}$R高處緊貼碗的內(nèi)壁做勻速圓周運(yùn)動(dòng).則(  )
A.碗對(duì)小球的彈力大小為$\sqrt{2}$mg
B.小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率為$\sqrt{\frac{3}{2}gR}$
C.小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為$\sqrt{3g}$
D.小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度為$\sqrt{2}$g

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.一個(gè)物體受到三個(gè)力F1、F2、F3作用,如圖所示,已知F1=80N,指向東偏北30°的方向,F(xiàn)2=40N,指向西偏北45°方向,F(xiàn)3=20N,指向正南,求三個(gè)力的合力大。

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.如圖所示,光滑斜面的頂端固定一彈簧,一小球向右滑行,并沖上固定在地面上的斜面,設(shè)小球在斜面最低點(diǎn)A的速度為v,壓縮彈簧至C點(diǎn)時(shí)彈簧最短,C點(diǎn)距離高度為h,則從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過程中彈簧彈力做的功是( 。
A.$\frac{1}{2}$mv2
B.$\frac{1}{2}$mv2-mgh
C.mgh-$\frac{1}{2}$mv2
D.除重力和彈簧力外,其他力均不做功,小球的機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中,需要將橡皮條的一端固定在水平木板上,另一端系上兩根細(xì)繩,細(xì)繩的另一端都有繩套.實(shí)驗(yàn)中需用兩個(gè)彈簧測力計(jì)分別鉤住繩套,并互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長,結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O.

(1)某同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)認(rèn)為:
A.拉橡皮條的繩細(xì)一些且長一些,實(shí)驗(yàn)效果較好
B.拉橡皮條時(shí),彈簧測力計(jì)、橡皮條、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行
C.橡皮條彈性要好,拉結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O時(shí),拉力要適當(dāng)大些
D.拉力F1和F2的夾角越大越好
其中正確的是ABC(填入相應(yīng)的字母).
(2)如圖2是甲、乙兩位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,若用F表示兩個(gè)分力F1、F2的合力,用F′表示僅使用一只彈簧測力計(jì)拉橡皮條時(shí)的示數(shù)大小,則可以判斷甲(填“甲”或“乙”)同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是尊重實(shí)際的.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.對(duì)于靜電場中的A、B兩點(diǎn),下列說法正確的是( 。
A.點(diǎn)電荷在電場中某點(diǎn)受力的方向一定是該點(diǎn)電場強(qiáng)度方向
B.電勢差的公式UAB=$\frac{{W}_{AB}}{q}$,說明A、B兩點(diǎn)間的電勢差UAB與靜電力做功WAB成正比,與移動(dòng)電荷的電勢差q成反比
C.根據(jù)E=$\frac{{U}_{AB}}xbplbpr$,電場強(qiáng)度與電場中兩點(diǎn)間的d成反比
D.若將一正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場力做正功,則A點(diǎn)的電勢大于B點(diǎn)的電勢

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.了解物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程,學(xué)會(huì)像科學(xué)家那樣觀察和思考,往往比掌握知識(shí)本身更重要.下列不符合事實(shí)的是(  )
A.牛頓將斜面實(shí)驗(yàn)的結(jié)論合理外推,間接證明了自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)
B.開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
C.庫侖總結(jié)出了點(diǎn)電荷間相互作用的規(guī)律
D.焦耳發(fā)現(xiàn)了電流熱效應(yīng)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.出租車是一種方便快捷的交通工具,深受人們的歡迎.平直公路上,一輛質(zhì)量為m=1.5t的出租車由靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度達(dá)到v=2m/s時(shí)發(fā)現(xiàn)有一乘客招手,于是立即關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)直到停止,其v-t圖象如圖所示.設(shè)出租車所受阻力f大小不變,在加速和減速過程中汽車克服阻力做功分別為W1和W2,出租車牽引力做功為W,則( 。
A.W=W1+W2
B.W1=W2
C.在第1s內(nèi)出租車所受合外力對(duì)出租車做功為W=3×103J
D.出租車的額定功率一定為P=8×103W

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖所示,所畫的曲線是某電場中的三條電場線,其中有A、B、C三點(diǎn),下列說法正確的是(  )
A.C點(diǎn)電勢低于A點(diǎn)電勢
B.由E=$\frac{F}{q}$可知,在A點(diǎn)放人的點(diǎn)電荷電荷量越大,A點(diǎn)的場強(qiáng)越小
C.C點(diǎn)沒有電場線通過,場強(qiáng)為零
D.電子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),電場力做正功,電勢能減小

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