4.兩個半徑不同的半圓形光滑軌道位于豎直平面內(nèi),如圖所示,A、B點均為直徑的一端,位于同一水平面上,C、D分別為兩軌道的最低點.現(xiàn)將兩個相同的小球分別從A、B處同時無初速釋放,分析比較兩球到達(dá)最低點C、D的過程,正確的說法是( 。
A.通過C點的小球,其機(jī)械能較小
B.通過C點的小球,其重力勢能較小
C.通過C點的小球,對軌道最低點的壓力較小
D.通過C點的小球,所用時間較短

分析 根據(jù)機(jī)械能守恒條件判定機(jī)械能是否守恒,根據(jù)機(jī)械能守恒定律分別分析機(jī)械能和重力勢能的大。蓹C(jī)械能守恒定律和牛頓運動定律結(jié)合分析通過最低點時小球?qū)壍缐毫Φ拇笮。\用極限法分析時間長短.

解答 解:A、選擇相同,的參考平面,兩球的初始位置機(jī)械能相同,下滑過程只有重力做功,機(jī)械能都守恒,所以通過C、D時,兩球的機(jī)械能相等,故A錯誤.
B、由Ep=mgh,通過C點的小球高度度,其重力勢能大,故B錯誤.
C、對任意一球,設(shè)通過最低點時的速度大小為v.軌道半徑為r.
由機(jī)械能守恒得 mgr=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
在最低點,有 N-mg=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,可得 N=3mg,由牛頓第三定律知,小球?qū)壍赖膲毫Υ笮∫矠?mg,與軌道半徑無關(guān),所以兩球通過最低點時對軌道的壓力相等,故C錯誤.
D、運用極限法分析:當(dāng)軌道半徑R=0,用時為0,若軌道半徑為無窮大,時間無限長,可知軌道半徑越大,用時越長,所以通過C點的小球,所用時間較短,故D正確.
故選:D.

點評 該題運用了機(jī)械能守恒定律,解決本題的關(guān)鍵熟練定律的運用條件,會判定機(jī)械能是否守恒.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.兩顆人造衛(wèi)星的質(zhì)量之比m1:m2=1:2,軌道半徑之比R1:R2=3:1.求:
(1)兩顆衛(wèi)星運行的向心力之比.
(2)兩顆衛(wèi)星運行的線速度之比;
(3)兩顆衛(wèi)星運行的周期之比.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.如圖所示,穿在水平直桿上質(zhì)量為m的小球開始時靜止.現(xiàn)對小球沿桿方向施加恒力F0,垂直于桿方向施加豎直向上的力F,且F的大小始終與小球的速度成正比,即F=kv(圖中未標(biāo)出).已知小球與桿間的動摩擦因數(shù)為μ,已知小球運動過程中未從桿上脫落,且F0=2μmg.則( 。
A.小球先做加速度減小的加速運動,后做加速度增大的減速運動直到靜止
B.小球先做加速度增大的加速運動,后做加速度減小的加速運動,直到最后做勻速運動
C.小球的最大加速度為2μg
D.恒力F0的最大功率為PM=$\frac{3μmg}{k}$

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.在力的合成中,下列關(guān)于兩個分力與它們的合力的關(guān)系的說法中,正確的是(  )
A.合力一定大于每一個分力
B.合力一定小于每一個分力
C.合力的方向一定與分力的方向相同
D.兩個分力的夾角在0°~180°變化時,夾角越大合力越小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

7.某行星的半徑是地球半徑的$\frac{1}{3}$,其質(zhì)量是地球質(zhì)量$\frac{1}{8}$,一宇航員的質(zhì)量是72kg,則他在該行星上所受的重力是810N這個宇航員在地球上最多能舉起90kg的物體,那么他在該行星上最多能舉起80kg的物體(g=10m/s2).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.圖為ARJ21-700飛機(jī)在上海成功實現(xiàn)首飛的雄姿,它是中國首架自主研制、擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的新型渦扇支線飛機(jī).飛機(jī)的質(zhì)量為m,以水平速度v0飛離跑道后逐漸上升,假定在此過程中水平速度保持不變,豎直方向可認(rèn)為是勻加速運動.飛機(jī)從飛離地面后開始算起,測得它在水平方向發(fā)生的位移為s時,在豎直方向上升的高度為h.求:
(1)飛機(jī)受到的空氣的作用力大小和方向;
(2)從飛離地面開始算起,飛機(jī)上升至h高度的過程中升力所作的功及在高度h處飛機(jī)的動能.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.水平拋出的石子經(jīng)2s落地,落地時的速度方向跟水平地面的夾角為45°,g=10m/s2,則:
(1)石子拋出點距地面的高度是多少?
(2)拋出的初速度大小是多少?
(3)石子落地的水平距離是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.將乙圖所示的交流電接在理想變壓器的原線圈a、b兩端,、均是理想交流電表.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1,下面的說法正確的是(  )
A.當(dāng)S閉合,的示數(shù)為22VB.當(dāng)S斷開,V 的示數(shù)增大
C.當(dāng)S斷開,A的示數(shù)增大D.當(dāng)S斷開,R2的功率減小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.如圖為氫原子的能級示意圖,鋅的逸出功是3.34ev,那么對氫原子在能級躍遷過程中發(fā)射或吸收光子的規(guī)律認(rèn)識正確的是(  )
A.用氫原子從高能級向基態(tài)躍遷時發(fā)射的光照射鋅板一定不能產(chǎn)生光電效應(yīng)
B.一群處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷所輻射的光中,有3種不同頻率的光能使鋅發(fā)生光電效應(yīng)
C.一群處于n=3能級的氫原子向基態(tài)躍遷時,發(fā)出的光照射鋅板,鋅板表面所發(fā)出的光電子的最大初動能為8.75eV
D.用能量為10.21eV 的光子照射,可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)
E.用能量為14.0eV的光子照射,可使處于基態(tài)的氫原子電離

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案