10.如圖所示,將質(zhì)量為2m的重物懸掛在輕繩的一端,輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的小環(huán),小環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上,光滑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,當(dāng)小環(huán)沿直桿下滑距離也為d時(shí)(圖中B處),下列說法正確的是(重力加速度為g).( 。
A.小環(huán)剛釋放時(shí)輕繩中的張力一定大于2mg
B.小環(huán)到達(dá)B處時(shí),重物上升的高度約為0.4d
C.小環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比等于$\frac{{\sqrt{2}}}{2}$
D.小環(huán)在從A到B的過程中重力勢(shì)能減少了mgh

分析 本題A的關(guān)鍵是由小環(huán)加速下落可知重物加速上升,再根據(jù)牛頓第二定律即可求解;題B的關(guān)鍵是明確重物上升的高度應(yīng)等于繩子縮短的長(zhǎng)度;題C和D的關(guān)鍵是明確小環(huán)在沿繩子的方向速度與重物速度相等,然后將小環(huán)的速度沿繩子與垂直于繩子方向正交分解即可.

解答 解:A、由題意,釋放時(shí)小環(huán)向下加速運(yùn)動(dòng),則重物將加速上升,對(duì)重物由牛頓第二定律可知繩中張力一定大于重力2mg,所以A正確;
B、小環(huán)到達(dá)B處時(shí),重物上升的高度應(yīng)為繩子縮短的長(zhǎng)度,即△h=$\sqrt{2}$d-d≈0.4d,所以B正確;
C、根據(jù)題意,沿繩子方向的速度大小相等,將小環(huán)A速度沿繩子方向與垂直于繩子方向正交分解應(yīng)滿足:vAcosθ=vB,即$\frac{{v}_{A}}{{v}_{B}}=\frac{\sqrt{2}}{cosθ}$=2,所以C錯(cuò)誤;
D、小環(huán)在從A到B的過程中重力做功W=mgh,則重力勢(shì)能減少了mgh,故D正確.
故選:ABD

點(diǎn)評(píng) 應(yīng)明確: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(zhǎng)度;②物體的實(shí)際速度即為合速度,應(yīng)將物體速度沿繩子和垂直于繩子的方向正交分解,然后列出沿繩子方向速度相等的表達(dá)式即可求解.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

20.在“利用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定小車做勻變速運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中,如圖所示是實(shí)驗(yàn)中比較理想的打點(diǎn)紙帶,每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),已測(cè)出相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的長(zhǎng)度依次分別是:2.80cm,4.40cm,5.95cm,7.52cm,9.08cm,10.64cm.實(shí)驗(yàn)測(cè)得的加速度值為a=1.57 m/s2,在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器第3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度為v3=0.67m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.某同學(xué)表演魔術(shù)時(shí),先用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線將一小鐵球懸掛在天花板上的O點(diǎn),再將小型強(qiáng)磁鐵A(大小可忽略)藏在自己的袖子里,然后對(duì)著小鐵球指手畫腳,結(jié)果小鐵球在他“神奇的功力”下在B點(diǎn)飄起來.在一定范圍內(nèi)改變A的位置,都可使B的位置保持不變,此時(shí)細(xì)線伸直且偏離豎直方向的夾角是30°,如圖所示.已知小鐵球的質(zhì)量為m、該同學(xué)(含磁鐵)的質(zhì)量為M,則當(dāng)A、B連線與豎直方向的夾角為θ時(shí),求:
(1)磁鐵對(duì)小球作用力的大;
(2)該同學(xué)受到地面的支持力和摩擦力的大。
(3)A與B的距離最遠(yuǎn)時(shí)θ的值.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.在一本小說中描述了一種這樣竊聽電話的辦法:竊聽者將并排在一起的電話線分開,在其中一根電話線的旁邊鋪設(shè)一條兩端分別與竊聽器連接的導(dǎo)線,這條導(dǎo)線是絕緣的,如圖所示,下列說法中正確的是(  )
A.不可以竊聽到電話,因?yàn)殡娫捴械碾娏魑戳鬟M(jìn)竊聽器
B.可以竊聽到電話,因?yàn)殡娫捴械碾娏鞔笮r(shí)刻都在發(fā)生變化,在竊聽電路中引起了感應(yīng)電流
C.圖中P處附近并排的電話線未曾分開,將圖示的竊聽器放在P處能竊聽到電話
D.竊聽器無論放在何處都不能竊聽到電話

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.如圖所示,橫截面半徑為2R的圓柱形(側(cè)面為理想邊界)空間內(nèi)充滿平行中心線的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.在磁場(chǎng)外套有一圓形彈性閉合線圈,半徑為3R,共N匝,線圈平面與磁場(chǎng)垂直,以下方式一定能使線圈中產(chǎn)生電流的是(  )
A.平行磁場(chǎng)方向移動(dòng)線圈
B.增加線圈匝數(shù)
C.逐漸減小磁感應(yīng)強(qiáng)度
D.逐漸增大磁感應(yīng)強(qiáng)度同時(shí)縮小線圈的半徑

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.物體在以下三個(gè)共點(diǎn)力作用下,可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)的有( 。
A.3 N、6 N、4 NB.1 N、6 N、8 NC.8 N、1 N、6 ND.5 N、9 N、15N

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.下列說法中正確的是( 。
A.瞬時(shí)速率是指瞬時(shí)速度的大小,平均速率即為平均速度的大小
B.變速直線運(yùn)動(dòng)中任意一段時(shí)間內(nèi)的平均速度一定不等于其中某一時(shí)刻的速度
C.火車以速度v經(jīng)過某一段路,v是指平均速度
D.瞬時(shí)速度和平均速度都可以精確描述變速直線運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.如圖所示,圖甲中MN為足夠大的不帶電薄金屬板,在金屬板的右側(cè),距離為d的位置O處上放一個(gè)電荷量為+q的點(diǎn)電荷,由于靜電感應(yīng)產(chǎn)生了如圖甲所示的電場(chǎng)分布.P是金屬板上的一點(diǎn),P點(diǎn)與點(diǎn)電荷之間的距離為r,幾位同學(xué)想求出P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小,但發(fā)現(xiàn)問題很難.幾位同學(xué)經(jīng)過仔細(xì)研究,從圖乙所示的電場(chǎng)得到了一些啟示,經(jīng)過查閱資料他們知道:圖甲所示的電場(chǎng)分布與圖乙中虛線右側(cè)的電場(chǎng)分布是一樣的.圖乙中兩異號(hào)點(diǎn)電荷電荷量的大小均為q,它們之間的距離為2d,虛線是兩點(diǎn)電荷連線的中垂線.由此他們分別對(duì)P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向和大小做出以下判斷,其中正確的是( 。
A.方向垂直于金屬板向左,大小為$\frac{2kqd}{{r}^{3}}$
B.方向垂直于金屬板向左,大小為$\frac{2kq\sqrt{{r}^{2}-pixqwgj^{2}}}{{r}^{3}}$
C.方向沿P點(diǎn)和點(diǎn)電荷的連線向左,大小為$\frac{2kqd}{{r}^{3}}$
D.方向沿P點(diǎn)和點(diǎn)電荷的連線向左,大小為 $\frac{2kq\sqrt{{r}^{2}-pexqnuy^{2}}}{{r}^{3}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.如圖所示,空間存在垂直于紙面的均勻磁場(chǎng),在半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)、外磁場(chǎng)方向相反、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B.一半徑為b的圓形導(dǎo)線環(huán),電阻為R,放置在紙面內(nèi),其圓心與圓形區(qū)域的中心重合.在內(nèi)外磁場(chǎng)同時(shí)由B均勻地減小到零的過程中,通過導(dǎo)線橫截面的電荷量q為多少?

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