11.如圖所示,固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán),圓環(huán)與一橡皮繩相連,橡皮繩的另一端固定在地面上的A點(diǎn).初始圓環(huán)在A的正上方B處,A、B間的距離為h,橡皮繩處于原長.讓圓環(huán)由靜止沿桿滑下,滑到桿的底端時(shí)速度為零.則在圓環(huán)下滑過程中( 。
A.圓環(huán)機(jī)械能守恒
B.橡皮繩的彈性勢能先減小后增大
C.橡皮繩再次到達(dá)原長時(shí)圓環(huán)動(dòng)能最大
D.整個(gè)過程橡皮繩的彈性勢能增加了mgh

分析 分析圓環(huán)沿桿下滑的過程的受力和做功情況,只有重力橡皮繩的拉力做功,所以圓環(huán)機(jī)械能不守恒,但是系統(tǒng)的機(jī)械能守恒;沿桿方向合力為零的時(shí)刻,圓環(huán)的速度最大.

解答 解:A、圓環(huán)沿桿滑下,滑到桿的底端的過程中有兩個(gè)力對圓環(huán)做功,即環(huán)的重力和橡皮繩的拉力;所以圓環(huán)的機(jī)械能不守恒,故A錯(cuò)誤.
B、橡皮繩的彈性勢能隨橡皮繩形變量的變化而變化,由圖知橡皮繩先松馳后再伸長,故橡皮繩的彈性勢能先不變再增大.故B錯(cuò)誤.
C、在圓環(huán)下滑過程中,橡皮繩再次到達(dá)原長時(shí),該過程中動(dòng)能一直增大,但不是最大,沿桿方向合力為零的時(shí)刻,圓環(huán)的速度最大.故C錯(cuò)誤.
D、把圓環(huán)和橡皮繩組成的系統(tǒng)作為研究對象,只有重力和彈力做功,則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒.根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,圓環(huán)的機(jī)械能減少了mgh,那么橡皮繩的機(jī)械能的減小量等于彈性勢能增大量,為mgh.故D正確.
故選:D.

點(diǎn)評 對物理過程進(jìn)行受力、運(yùn)動(dòng)、做功分析,是解決問題的根本方法.這是一道考查系統(tǒng)機(jī)械能守恒的基礎(chǔ)好題.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.如圖所示,寬度為L的足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上,導(dǎo)軌的一端連接阻值為R的電阻,導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.一根質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)體棒的電阻為r,導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì).現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的恒力拉力F拉動(dòng)導(dǎo)體棒由靜止開始沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng).求:
(1)導(dǎo)體棒MN獲得的最大加速度和最大速度.
(2)若導(dǎo)體棒MN從開始運(yùn)動(dòng)至達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)過程中通過的位移為x,求整個(gè)過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Qx和通過電阻R的電荷量q.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.如圖所示,質(zhì)量為m的物體放在升降機(jī)中的斜面上,斜面傾角為θ,當(dāng)升降機(jī)以加速度a勻加速上升時(shí),物體仍靜止在斜面上,那么(  )
A.斜面對物體的作用力大小為m(g+a),方向豎直向上
B.物體受到斜面的支持力大小為m(g-a)cosθ,方向與斜面垂直
C.物體受到摩擦力大小為m(g+a)sinθ,方向平行斜面向上
D.斜面對物體的作用力大小為m(g+a) cosθ,方向與斜面垂直

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.如圖甲所示,靜止在光滑桌面上的彈簧秤兩端同時(shí)受到大小都為4N的水平拉力F1、F2的作用;如圖乙所示,靜止在光滑桌面上的彈簧秤一端與豎直的墻壁相連,另一端用4N的水平拉力F3拉彈簧秤,則甲、乙兩彈簧秤的讀數(shù)和合力為(  )
A.甲、乙兩彈簧秤的讀數(shù)分別為4N和0
B.甲、乙兩彈簧秤的讀數(shù)均為4N
C.甲、乙兩彈簧秤的合力分別為8N和4N
D.甲、乙兩彈簧秤的合力均為4N

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6.如圖一傾角θ=37°的粗糙斜面,一質(zhì)量為1kg的滑塊以一定的初速度v0=10m/s從斜面低端沿著斜面向上運(yùn)動(dòng),斜面足夠長,滑塊最終返回到出發(fā)點(diǎn),已知滑塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)滑塊返回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(2)滑塊從出發(fā)到最終返回到出發(fā)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間.

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16.如圖所示,小球在水平外力F作用下,從粗糙水平臺上A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng),作用一段時(shí)間后撤去F,小球從B點(diǎn)拋出,落在水平地面CD上某處并反彈,因?yàn)榕c地面碰撞有能量損失,反彈過程水平速度不變而豎直速度減小,彈起后剛好沿半圓槽EFD的E點(diǎn)切向進(jìn)入且與圓弧槽間相互作用力恰好為零.已知F=4N,小球質(zhì)量m=1kg,平臺動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,AB間距離L1=5m,平臺與水平地面間高度h=1.25m,圓弧槽半徑R=0.4m,試求:
(1)小球剛進(jìn)入圓弧槽E時(shí)的速度大小;
(2)CD間距離L2;
(3)外力F作用的時(shí)間.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度B,下列說法正確的是( 。
A.由B=$\frac{F}{IL}$知,B與F成正比,與IL成反比
B.由B=$\frac{F}{IL}$知,B方向就是F的方向
C.B是描述磁場性質(zhì)的物理量,由磁場自身因素決定,與外界無關(guān)
D.電流在磁場中某處受力為零時(shí),該處的磁感強(qiáng)度B一定等于零

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20.一質(zhì)量為m的物塊恰好靜止在傾角為θ的斜面上,現(xiàn)對物塊施加一個(gè)豎直向上的恒力F,如圖,若物塊仍然與斜面接觸,則物塊( 。
A.沿斜面加速上滑B.仍處于靜止?fàn)顟B(tài)
C.受到的摩擦力不變D.受到的合力減小

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.兩個(gè)完全相同的圓環(huán)同軸豎直放置在一條直線上,兩圓環(huán)均勻帶等量的正電荷,O1、O2為兩環(huán)圓心,P1、P3為相對O1的對稱點(diǎn),P2、P4為相對O2的對稱點(diǎn),O為O1O2的中點(diǎn),P3O=P4O,則下列說法中正確的是( 。
A.P3、P4兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同
B.P1、P2兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同
C.P3、P4兩點(diǎn)電勢相同
D.在P1處由靜止釋放帶負(fù)電的粒子(粒子只受到電場力),該粒子到達(dá)P3點(diǎn)處速度不為零

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