9．如圖所示，質(zhì)量為m的小環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上，用輕繩跨過質(zhì)量不計(jì)的光滑定滑輪與質(zhì)量為2m的重物相連，定滑輪與直桿的距離為d，現(xiàn)將小環(huán)從與定滑輪等高的A處由靜止釋放，下列說法正確的是（重力加速度為g）（　　）
A．小環(huán)下滑過程中小環(huán)和重物組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
B．當(dāng)小環(huán)下落d的距離到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，它的速度與重物上升速度大小之比為$\sqrt{2}$
C．小環(huán)到達(dá)B處時(shí)，重物上升的距離為d
D．重物從開始運(yùn)動(dòng)到上升到最高的過程中，輕繩的張力始終大于2mg

分析 由機(jī)械能守恒的條件：只有重力或彈力做功，判斷系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒；小環(huán)在沿繩子方向的分速度與重物速度大小相等，將小環(huán)的速度沿繩子與垂直于繩子方向正交分解即可得到兩者速度之比．由幾何關(guān)系求小環(huán)到達(dá)B處時(shí)重物上升的距離．小環(huán)加速下落時(shí)重物加速上升，根據(jù)牛頓第二定律分析繩子的張力與2mg的關(guān)系．

解答 解：A、對(duì)于小環(huán)和重物組成的系統(tǒng)，由于只有重力做功，所以系統(tǒng)的機(jī)械能是守恒的．故A正確．
B、當(dāng)小環(huán)下落d的距離到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，將B的速度沿繩子方向和垂直于繩子方向分解，在沿繩子方向上的分速度等于重物的速度，有：v環(huán)cos45°=v重物，即得小環(huán)與重物速度之比為 v環(huán)：v重物=$\sqrt{2}$．故B正確；
C、小環(huán)到達(dá)B處時(shí)，繩子收縮的長度等于重物上升的高度，為 h=（$\sqrt{2}$-1）d．故C錯(cuò)誤．
D、重物從開始運(yùn)動(dòng)到上升到最高的過程中先向上做加速運(yùn)動(dòng)，后向上做減速運(yùn)動(dòng)，所以是先超重后失重，輕繩的張力先大于2mg，后小于2mg．故D錯(cuò)誤．
故選：AB

點(diǎn)評(píng) 解決本題時(shí)應(yīng)抓�。�
①對(duì)與繩子牽連有關(guān)的問題，物體上的高度應(yīng)等于繩子縮短的長度；
②小環(huán)的實(shí)際速度即為合速度，應(yīng)將小環(huán)的速度沿繩子和垂直于繩子的方向正交分解，分析小環(huán)與重物的速度關(guān)系．

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

1．如圖所示，傾角θ=37°、質(zhì)量M=5kg的斜面體A靜置于水平地面上，可視作質(zhì)點(diǎn)的小物塊B的質(zhì)量m=2kg．靜置于斜面底端．與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=05，重力加速度取g=10m/s2．求：
（1）若對(duì)物塊B施加水平向右的推力后，物塊與斜面間的摩擦力恰好為零（物塊與斜面均能保持靜止），推力及斜面體A對(duì)地面壓力的大�。�
（2）撤去水平推力后給物塊沿斜面向上一初速度，在物塊減速上滑階段，地面對(duì)斜面體A摩擦力的大小和方向．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．小船在靜水中的速度為4m/s，它要渡過一兩岸平直，寬度為100m，水流速度為3m/s的河，則（　　）
A．小船的軌跡不可能垂直河岸
B．小船渡河的時(shí)間可能為20s
C．小船渡河的速度可能為8m/s
D．小船以最短時(shí)間渡河，到達(dá)河對(duì)岸時(shí)被沖下75m遠(yuǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．如圖所示，兩根間距為l的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面夾角為α，圖中虛線下方區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向上．兩金屬桿ab、cd的質(zhì)量均為m，電阻均為R，垂直于導(dǎo)軌放置．開始時(shí)金屬桿ab處在距磁場上邊界一定距離處，金屬桿cd處在導(dǎo)軌的最下端，被與導(dǎo)軌垂直的兩根小柱擋�。F(xiàn)將金屬桿ab由靜止釋放，當(dāng)金屬桿ab剛進(jìn)入磁場便開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)．已知重力加速度為g，則（　�。�
A．金屬桿ab進(jìn)入磁場時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)橛蒪到a
B．金屬桿ab進(jìn)入磁場時(shí)速度大小為$\frac{2mgRsinα}{{{B^2}{l^2}}}$
C．金屬桿ab進(jìn)入磁場后產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為$\frac{mgsinα}{Bl}$
D．金屬桿ab進(jìn)入磁場后金屬桿cd對(duì)兩根小柱的壓力大小為零

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

4．如圖1所示，在一傾角為37°的粗糙絕緣斜面上，靜止地放置著一個(gè)正方形單匝線圈ABCD，E、F分別為AB、CD的中點(diǎn)，線圈總電阻R=0.02Ω、總質(zhì)量m=0.2kg、正方形邊長L=0.4m．如果向下輕推一下此線圈，則它剛好可沿斜面勻速下滑．現(xiàn)在將線圈靜止放在斜面上后，在虛線EF以下的區(qū)域中，加上垂直斜面向內(nèi)的、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小按圖2中所示規(guī)律變化的磁場，已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2．求：

（1）線圈與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
（2）線圈在斜面上保持靜止時(shí)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小與方向；
（3）線圈剛要開始運(yùn)動(dòng)時(shí)t的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

14．如圖所示，在光滑絕緣的水平面上，一邊長為10cm、電阻為1Ω、質(zhì)量為0.1kg的正方形金屬線框abcd以6$\sqrt{2}$m/s的速度向一有界磁場滑去，磁場方向與線框平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5T，當(dāng)線框全部進(jìn)入磁場時(shí)，線框中已放出了1.8J的熱量．則求
（1）從線框進(jìn)入到ab邊剛出磁場的過程中，克服安培力做的功是多少？
（2）當(dāng)線框ab邊剛出磁場時(shí)速度的大�。�
（3）線框出磁場時(shí)安培力的功率；
（4）線框中出磁場時(shí)加速度的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．如圖所示，在傾角為30°的斜面上固定一電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌，其間距為L，下端接有阻值為R的電阻，導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與斜面垂直（圖中未畫出）．質(zhì)量為m、阻值大小也為R的金屬棒ab與固定在斜面上方的勁度系數(shù)為k的絕緣彈簧相接，彈簧處于原長并被鎖定．現(xiàn)解除鎖定的同時(shí)使金屬棒獲得沿斜面向下的速度v0，從開始運(yùn)動(dòng)到停止運(yùn)動(dòng)的過程中金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g，在上述過程中（　　）
A．開始運(yùn)動(dòng)時(shí)金屬棒與導(dǎo)軌接觸點(diǎn)間電壓為$\frac{BL{v}_{0}}{2}$
B．通過電阻R的最大電流一定是$\frac{BL{v}_{0}}{2R}$
C．通過電阻R的總電荷量為$\frac{mgBL}{2kR}$
D．回路產(chǎn)生的總熱量小于$\frac{1}{2}$mv02+$\frac{{m}^{2}{g}^{2}}{4k}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．如圖所示，AB為固定的通電直導(dǎo)線，閉合導(dǎo)線框P與AB在同一平面內(nèi)，當(dāng)P遠(yuǎn)離AB運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的情況是（　�。�
A．電流的方向是順時(shí)針方向B．電流的方向是逆時(shí)針方向
C．沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生D．以上說法都不對(duì)

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．物體在合外力作用下做直線運(yùn)動(dòng)的v-t 圖象如圖所示，下列表述正確的是（　�。�
A．在0～1s 內(nèi)，物體做加速運(yùn)動(dòng)，合外力做正功
B．在1～3s 內(nèi)，物體做勻速運(yùn)動(dòng)，合外力做正功
C．在3～7s 內(nèi)，合外力做功為零
D．在0～5s 內(nèi)，速度變化量為零，合力的平均功率為零

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