12．如圖所示，A、B、C、D四圖中的小球以及小球所在的左側(cè)斜面完全相同，現(xiàn)從同一高度h處由靜止釋放小球，使之進(jìn)入右側(cè)不同的軌道：除去底部一小段圓弧，A圖中的軌道是一段斜面，高度大于h；B圖中的軌道與A圖中的軌道相比只是短了一些，且斜面高度小于h；C圖中的軌道是一個內(nèi)徑略大于小球直徑的管道，其上部為直管，下部為圓弧形，與斜面相連，管的高度大于h；D圖中的軌道是個半圓形軌道，其直徑等于h．如果不計(jì)任何摩擦阻力和拐彎處的能量損失，小球進(jìn)入右側(cè)軌道后能到達(dá)h高度的是（　�。�
A．①③B．②④C．①④D．②③

分析 小球在運(yùn)動的過程中機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，以及到達(dá)最高點(diǎn)的速度能否為零，即可判斷小球進(jìn)入右側(cè)軌道的高度與h關(guān)系．

解答 解：①小球到達(dá)右側(cè)斜面上最高點(diǎn)時的速度為零，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得，mgh+0=mgh′+0．則h′=h．故①正確．
②小球離開軌道后做斜拋運(yùn)動，水平方向做勻速直線運(yùn)動，運(yùn)動到最高點(diǎn)時在水平方向上有速度，即在最高點(diǎn)的速度不為零，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得，mgh+0=mgh′+$\frac{1}{2}m{v}^{2}$，則h′＜h．故②錯誤．
③小球離開軌道做豎直上拋運(yùn)動，運(yùn)動到最高點(diǎn)速度為零，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得，mgh+0=mgh′+0．則h′=h．故③正確．
④小球在內(nèi)軌道運(yùn)動，通過最高點(diǎn)最小的速度為 v=$\sqrt{gr}$，故在最高點(diǎn)的速度不為零，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得，mgh+0=mgh′+$\frac{1}{2}$mv2．則h′＜h．故④錯誤．
故選：A

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵掌握機(jī)械能守恒定律和圓周運(yùn)動最高點(diǎn)的臨界速度，判斷小球在最高點(diǎn)的速度是否為零，通過列式進(jìn)行分析．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．2011年8月，“嫦娥二號”成功進(jìn)入了環(huán)繞“日地拉格朗日點(diǎn)”的軌道，我國成為世界上第三個造訪該點(diǎn)的國家．如圖所示，該拉格朗日點(diǎn)位于太陽和地球連線的延長線上，一飛行器處于該點(diǎn)，在幾乎不消耗燃料的情況下與地球同步繞太陽做圓周運(yùn)動，則此飛行器的（　�。�
A．線速度大于地球的線速度
B．向心力由太陽的引力提供
C．向心加速度小于于地球的向心加速度
D．向心加速度大于地球的向心加速度

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．某一金屬細(xì)導(dǎo)線的橫截面積為S、電阻率為ρ，將此細(xì)導(dǎo)線彎曲成半徑為r的導(dǎo)體圓環(huán)，細(xì)導(dǎo)線的直徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于圓環(huán)的半徑r．將此導(dǎo)體圓環(huán)水平地固定，在導(dǎo)體圓環(huán)的內(nèi)部存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場，如圖甲所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時間的變化關(guān)系為B=kt（k＞0且為常量）．該變化的磁場會產(chǎn)生渦旋電場，該渦旋電場存在于磁場內(nèi)外的廣闊空間中，其電場線是在水平面內(nèi)的一系列沿順時針方向的同心圓（從上向下看），圓心與磁場區(qū)域的中心重合，如圖乙所示．該渦旋電場會趨使上述金屬圓環(huán)內(nèi)的自由電子定向移動，形成電流．在半徑為r的圓周上，渦旋電場的電場強(qiáng)度大小E渦處處相等，并且可以用E渦=$\frac{ε}{2πr}$計(jì)算，其中ε為由于磁場變化在半徑為r的導(dǎo)體圓環(huán)中產(chǎn)生的感生電動勢．渦旋電場力與電場強(qiáng)度的關(guān)系和靜電力與電場強(qiáng)度的關(guān)系相同．
經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為，金屬的電阻源于定向運(yùn)動的自由電子和金屬離子（即金屬原子失去電子后的剩余部分）的碰撞．假設(shè)電子與金屬離子碰撞后其定向運(yùn)動的速度立刻減為零，之后再次被渦旋電場加速，再次碰撞減速為零，…，依此類推；所有電子與金屬離子碰撞的時間間隔都為τ，電子的質(zhì)量為m、電荷量為-e．忽略電子運(yùn)動產(chǎn)生的磁場、電子減速過程中的電磁輻射以及電子熱運(yùn)動的影響，不考慮相對論效應(yīng)．
（1）根據(jù)焦耳定律求在τ時間內(nèi)導(dǎo)體圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱的大�。�
（2）求單個電子在與金屬離子碰撞過程中損失的動能；
（3）設(shè)金屬細(xì)導(dǎo)線單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，在題干中的情景和模型的基礎(chǔ)上推導(dǎo)金屬細(xì)導(dǎo)線的電阻率ρ的表達(dá)式（結(jié)果用n、e、τ、m表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．如圖甲所示，長直導(dǎo)線與閉合金屬線框位于同一平面內(nèi)，長直導(dǎo)線中的電流i隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示．在0～$\frac{T}{2}$時間內(nèi)，直導(dǎo)線中電流向上，則在$\frac{T}{2}$～T時間內(nèi)，線框中感應(yīng)電流的方向與所受安培力方向是（　�。�
A．感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r針，線框所受安培力的合力方向向左
B．感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r針，線框所受安培力的合力方向向右
C．感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r針，線框所受安培力的合力方向向左
D．感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r針，線框所受安培力的合力方向向右

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．下列有關(guān)勻速圓周運(yùn)動的說法正確的是（　�。�
A．線速度、角速度、頻率、周期均不變
B．勻速圓周運(yùn)動是線速度大小不變的圓周運(yùn)動
C．角速度一定，線速度大小與半徑成反比
D．線速度大小一定，周期與半徑成反比

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．下列事例中，屬于分子不停地做無規(guī)則運(yùn)動的是（　　）
A．秋風(fēng)吹拂，樹葉紛紛落下
B．室內(nèi)掃地時，在陽光照射下看見灰塵飛揚(yáng)
C．繁華的街道上車水馬龍
D．在箱子里放幾塊樟腦丸，過些日子一開箱就能聞到樟腦的氣味

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．以角速度ω，半徑為R作勻速圓周運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)，在△t時間內(nèi)位移的大小是（　�。�
A．ωR△tB．$\frac{ωR（△t）^{2}}{2}$C．Rsin（ω•△t）D．2R•sin（$\frac{1}{2}$ω•△t）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．某新產(chǎn)品賽車的質(zhì)盟為1000kg，發(fā)動機(jī)的額定功率為80kW，為了測試其行駛過牲中的性能，先讓其以恒定加速度a=10m/s2啟動，功率達(dá)到額定功率時，再以輸定功率繼續(xù)加速，設(shè)行駛過程受到的阻力f跟行駛速率v和汽車所受重力mg的乘積成正比，即f=kmgv，其中k=5×10-3s/m，取重力加速度g=10m/s2．
（1）測試過程中汽車達(dá)到的最大速度為多少？
（2）汽車勻加速所用的時間為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

17．如圖所示為LC回路發(fā)生電磁振蕩的某一過程，在這過程中（　　）
A．電容器正在充電
B．回路中的振蕩電流正在增大
C．回路中電場能正向磁場能轉(zhuǎn)化
D．線圈中的自感電動勢與振蕩電流同向

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