15．如圖所示．有一個豎直放置的光滑Г型框架，質(zhì)量相等的滑塊A、B分別套在框架的水平桿和豎直桿上，兩滑塊用不可伸長的輕繩相連，兩滑塊均可視為質(zhì)點．用手托住B物體使A、B系統(tǒng)靜止，使繩水平伸直．然后釋放滑塊B，當細繩與豎直方向的夾角為600時，滑塊B沿豎直桿下落的速度大小為V，則連接AB的繩長為（　�。�
A．$\frac{4{v}^{2}}{g}$B．$\frac{3{v}^{2}}{g}$C．$\frac{3{v}^{2}}{4g}$D．$\frac{4{v}^{2}}{3g}$

分析 將A、B的速度分解為沿繩的方向和垂直于繩子的方向，根據(jù)兩物體沿繩子方向的速度相等，求出A的速度，再根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒，求出B下降的高度，從而求出AB的繩長．

解答 解：將A、B的速度分解為沿繩的方向和垂直于繩子的方向，兩物體沿繩子方向的速度相等，有：
vBcos60°=vAcos30°
所以：vA=$\frac{\sqrt{3}}{3}$v
AB組成的系統(tǒng)機械能守恒，有：
mgh=$\frac{1}{2}$mvA2+$\frac{1}{2}$mvB2
所以：
h=$\frac{2{v}^{2}}{3g}$
繩長l=2h=$\frac{4{v}^{2}}{3g}$．故D正確，A、B、C錯誤．
故選：D．

點評 解決本題的關鍵會對速度進行分解，以及知道AB組成的系統(tǒng)機械能守恒；能根據(jù)機械能守恒定律列式求解．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．如圖所示，虛線左側(cè)空間有一方向水平向右的勻強電揚，場強E=5×108N/C．足夠長的光滑水平導軌MN部分處于勻強電場中，右端N與水平傳送帶平滑連接，導軌上放有質(zhì)量m=1.0kg、電荷量q=1×10-8C、可視為質(zhì)點的帶正電滑塊A，傳送帶長L=2.0．第一次實驗時，使皮帶輪沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，帶動傳送帶以速率v=3.0m/s勻速運動，由靜止釋放A，A在電場力作用下向右運動，以速度vA=$\sqrt{17}$m/s滑上傳送帶，并從傳送帶右端P點水平飛出落至地面上的Q點，已知A與傳送帶之間的動障擦因數(shù)μ=0.20，重力加速度g取10m/s2．求：

（1）A到達傳送帶右端P點時的速度大�。�
（2）第二次實驗時，使皮帶輪沿順時針方向轉(zhuǎn)動，帶動傳迭帶以速率v=3.0m/s勻速運動，調(diào)整A由靜止釋故的位置，使A仍從P點水平飛出落至Q點．求A的初始位置距虛線的距離的范圍．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．如圖甲所示，一傾角為37°的傳送帶以恒定速度運行，現(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg的小物塊滑上傳送帶，物體相對地面的速度隨時間變化的關系如圖乙所示，取沿傳送帶向上為正方向，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．則下列說法正確的是 （　　）
A．0～8s內(nèi)物體位移的大小為18m
B．物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.875
C．0～8s內(nèi)傳送帶因運送物體而多做的功為216J
D．0～8s內(nèi)物體與傳送帶由于摩擦產(chǎn)生的熱量為70J

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．設有钚的同位素離子${\;}_{94}^{239}$Pu靜止在勻強磁場中，該粒子沿與磁場垂直的方向放出α粒子以后，變成鈾的一個同位素離子，同時放出能量為E=0.09MeV的光子．（普朗克常量h=6.63×10-34J•s）
（1）試寫出這一過程的核衰變方程；
（2）光子的波長為多少？
（3）若不計光子的動量，則鈾核與α粒子在該磁場中的回轉(zhuǎn)半徑之比Rα：RU為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．如圖所示，質(zhì)量mB=2kg的平板車B上表面水平，開始時靜止在光滑水平面上，在平板車左端靜止著一個質(zhì)量為mA=2kg的物體A．一顆質(zhì)量為m0=0.01kg的子彈以v0=600m/s的水平初速度瞬間射穿A后，速度變?yōu)関=200m/s，已知A與B之間的動摩擦因數(shù)不為零，且A與B最終達到相對靜止，則AB接觸面上產(chǎn)生的熱量為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．下列說法正確的是 （　　）
A．核反應堆內(nèi)發(fā)生的是輕核聚變反應
B．核反應堆內(nèi)發(fā)生的是重核裂變反應
C．放射性同位素的半衰期由原子核內(nèi)部因素決定，與外部條件及其變化無關
D．放射性同位素的半衰期既與原子核內(nèi)部因素有關，也與外部條件有關
E．核反應過程中釋放的γ射線是波長很短的電磁波，它具有很強的穿透本領

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．某同學準備利用下列器材測量干電池的電動勢和內(nèi)電阻．
A．待測干電池一節(jié)，電動勢約為1.5V，內(nèi)阻約幾歐姆
B．直流電壓表V，量程為3V，內(nèi)阻非常大
C．定值電阻R0=150Ω
D．電阻箱R
E．導線和開關
根據(jù)如圖甲所示的電路連接圖進行實驗操作．多次改變電阻箱的阻值，記錄每次電阻箱的阻值R和電壓表的示數(shù)U．在$\frac{1}{U}$-R 坐標系中描出的坐標點如圖乙所示．

（1）分別用E和r表示電源的電動勢和內(nèi)阻，則$\frac{1}{U}$與R的關系式為$\frac{1}{U}=\frac{1}{{E{R_0}}}R+\frac{{{R_0}+r}}{{E{R_0}}}$
（2）在坐標紙上畫出$\frac{1}{U}$-R關系圖線，根據(jù)圖線求得斜率k=0.0043V-1Ω-1，截距b=0.70V-1（保留兩位有效數(shù)字）
（3）根據(jù)圖線求得電源電動勢E=1.54V，內(nèi)阻r=16.2Ω（保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．如圖，在水平地面上固定一傾角為θ的光滑絕緣斜面，斜面處于電場強度大小為E、方向沿斜面向下的勻強電場中．一勁度系數(shù)為k的絕緣輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端，整根彈簧處于自然狀態(tài)．一質(zhì)量為m、帶電量為q（q＞0）的滑塊從距離彈簧上端為s0處靜止釋放，滑塊在運動過程中電量保持不變，設滑塊與彈簧接觸后粘在一起不分離且無機械能損失，物體剛好返回到s0段中點，彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g．則（　�。�
A．滑塊從靜止釋放到與彈簧上端接觸瞬間所經(jīng)歷的時間為t1=$\sqrt{\frac{2m{s}_{0}}{qE+mgsinθ}}$
B．滑塊運動過程中的最大動能等于（mgsinθ+qE）（$\frac{mgsinθ+qE}{k}$+s0）
C．彈簧的最大彈性勢能為（mgsinθ+qE）s0
D．運動過程中滑塊與彈簧系統(tǒng)機械能和電勢能的總和始終保持不變

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．如圖所示，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，電動機M的線圈電阻為R1．閉合開關S，電動機開始轉(zhuǎn)動，穩(wěn)定后電路中的電流為I，滑動變阻器接入電路的電阻為R2．則（　�。�
A．電流大小I=$\frac{E}{{R}_{1}+{R}_{2}+r}$B．電動機兩端的電壓U=IR1
C．電源的效率η=$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}+r}$×100%D．電動機的機械功率P=IE-I2（R1+R2+r）

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