16.如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道,半徑OA水平、OB豎直,一個(gè)質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點(diǎn)由靜止開(kāi)始自由下落,小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)恰好對(duì)軌道沒(méi)有壓力.已知AP=2R,重力加速度為g,則小球從P到B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中( 。
A.重力做功2mgRB.重力勢(shì)能減少mgR
C.合外力做功mgRD.克服摩擦力做功$\frac{1}{2}$mgR

分析 重力做功只跟初末位置的高度差有關(guān),重力做功多少,重力勢(shì)能就減少多少.小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)恰好對(duì)軌道沒(méi)有壓力,由重力充當(dāng)向心力,由牛頓第二定律求出小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度,根據(jù)動(dòng)能定理求解合外力做的功及克服摩擦力做的功.

解答 解:A、重力做功 WG=mg(2R-R)=mgR,故A錯(cuò)誤;
B、重力做功為mgR,則重力勢(shì)能減少mgR,故B正確;
C、小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)恰好對(duì)軌道沒(méi)有壓力,由重力提供向心力,則有:mg=m$\frac{{v}_{B}^{2}}{R}$,
解得:vB=$\sqrt{gR}$
根據(jù)動(dòng)能定理得合外力做功為:W=$\frac{1}{2}$mvB2=0.5mgR,故C錯(cuò)誤.
D、機(jī)械能減少量為:△E=mgR-$\frac{1}{2}m{v}_{B}^{2}$=$\frac{1}{2}$mgR,根據(jù)功能原理可知,克服摩擦力做功等于機(jī)械能的減少,為$\frac{1}{2}$mgR.故D正確.
故選:BD

點(diǎn)評(píng) 本題解題的突破口是小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)恰好對(duì)軌道沒(méi)有壓力,重力提供向心力,求出臨界速度.要掌握各種功和能的對(duì)應(yīng)關(guān)系,不能搞錯(cuò).

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.F1、F2兩個(gè)共點(diǎn)力的合力為F,則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(  )
A.合力F一定大于任一分力
B.合力有可能小于任何一個(gè)分力
C.合力的大小既可等于F1,也可等于F2
D.合力F的大小隨F1、F2間的夾角增大而減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

7.一列橫波正沿水平方向由西向東傳播,則下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.波中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)都在由西向東運(yùn)動(dòng)
B.波中的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)一定沒(méi)水平方向振動(dòng)
C.波中的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)一定沿豎直方向振動(dòng)
D.以上說(shuō)法都錯(cuò)誤

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

4.如圖所示,虛線是一個(gè)圓,一小磁針位于圓心,且與圓在同一豎直平面內(nèi),現(xiàn)使一個(gè)帶負(fù)電的小球在豎直平面內(nèi)沿圓周高速旋轉(zhuǎn),則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.小磁針在紙面內(nèi)向左擺動(dòng)B.小磁針的S極向紙面里轉(zhuǎn)
C.小磁針的S極向紙面外轉(zhuǎn)D.小磁針在紙面內(nèi)向右擺動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

11.如圖為測(cè)定運(yùn)動(dòng)員體能的裝置,輕繩拴在腰間沿水平線跨過(guò)定滑輪(不計(jì)滑輪的質(zhì)量與摩擦),下懸重為G的物體,設(shè)人的重心相對(duì)地面不動(dòng),人用力向后蹬傳送帶,使水平傳送帶以速率為v逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),則(  )
A.人對(duì)物體重物,做功功率為Gv
B.人對(duì)傳送帶的摩擦力大小等于G,方向水平向右
C.在時(shí)間t內(nèi)人對(duì)傳送帶做功消耗的能量為Gvt
D.若增大傳送帶的速度,人對(duì)傳送帶做功的功率不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

1.在汶川大地震的救災(zāi)中,中國(guó)軍隊(duì)起到了至關(guān)重要的作用,特別是在水陸路都不能通行的情況下,空投救災(zāi)人員和物資顯得尤為重要.從水平勻速航行的飛機(jī)上向地面空投救災(zāi)物資,地面上的人員以地面作為參考系,觀察被投下的物體的運(yùn)動(dòng),以下說(shuō)法中正確的是( 。
A.物體是豎直下落的
B.物體是沿曲線下落的
C.從飛機(jī)上觀察物體是做勻速直線運(yùn)動(dòng)
D.以上說(shuō)法都不對(duì)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

8.如圖所示,重為200N的A木塊放在水平桌面上靜止不動(dòng),桌面與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1.現(xiàn)將重為15N的B物體通過(guò)輕質(zhì)細(xì)繩,跨過(guò)定滑輪與A木塊連結(jié)在一起,則水平桌面與A之間的摩擦力大小為15N.當(dāng)B物體的重量變?yōu)?0N,則水平桌面與A之間的摩擦力大小變?yōu)?0N.(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

5.有一輛質(zhì)量為170kg、輸出功率為1440W的太陽(yáng)能試驗(yàn)汽車(chē),安裝有約6m2的太陽(yáng)能電池板和蓄能電池,該電池板在有效光照條件下單位面積輸出的電功率為30W/m2.若駕駛員的質(zhì)量為70kg,汽車(chē)最大行駛速度為90km/h.假設(shè)汽車(chē)行駛時(shí)受到的空氣阻力與其速度成正比,則汽車(chē)( 。
A.以最大速度行駛時(shí)牽引力大小為57.6N
B.起動(dòng)時(shí)的加速度大小為0.24m/s2
C.保持最大速度行駛1h至少需要有效光照10h
D.直接用太陽(yáng)能電池板提供的功率可獲得約為8.8m/s的最大行駛速度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

3.某同學(xué)在測(cè)繪標(biāo)有“3.8V,0.3A”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖象.①除了導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外,有以下一些器材可供選擇:
電流表:A1(量程100mA,內(nèi)阻約2Ω);
A2(量程0.6A,內(nèi)阻約0.3Ω);
電壓表:V1(量程5V,內(nèi)阻約5kΩ );
V2(量程15V,內(nèi)阻約15Ω );
電源:E1(電動(dòng)勢(shì)為1.5V,內(nèi)阻為0.2Ω);
E2(電動(dòng)勢(shì)為4V,內(nèi)阻約為0.04Ω).
變阻器:R1(0~10Ω)
R2(0~1000Ω)
(1)為了調(diào)節(jié)方便,測(cè)量準(zhǔn)確,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表A2,電壓表V1,滑動(dòng)變阻器R1,電源E2.(填器材的符號(hào))
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算并描繪出R-U的圖象如圖所示.由圖象可知,此燈泡在不不作時(shí),燈絲電阻為1.5;當(dāng)所加電壓為3.00V時(shí),燈絲電阻為11.5,燈泡實(shí)際消耗的電功率為0.78W.

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