11.如圖所示,ABC為一固定的半圓形軌道,軌道半徑為R,A、C兩點(diǎn)在同一水平面上.現(xiàn)從A點(diǎn)正上方高為h的地方自由釋放一可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m的小球,小球剛好從A點(diǎn)進(jìn)入半圓軌道.不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,則(  )
A.若軌道光滑,小球下落到最低點(diǎn)B時(shí)的速度大小為$\sqrt{2g(h-R)}$
B.若軌道光滑,小球相對B點(diǎn)上升的最大高度為R
C.若軌道粗糙,小球恰能上升到C點(diǎn),克服摩擦力所做功為mgh
D.若軌道粗糙,小球恰能上升到C點(diǎn),按原路仍能返回到A點(diǎn)

分析 若軌道光滑,小球從開始下落到最低點(diǎn)B的過程中,只有重力做功,機(jī)械能守恒,由此列式即可求得小球下落到最低點(diǎn)B時(shí)的速度大;對于整個(gè)過程,運(yùn)用機(jī)械能守恒求解小球相對C點(diǎn)上升的最大高度;
若軌道粗糙,對于全過程,根據(jù)動(dòng)能定理求解小球在半圓軌道上克服摩擦力所做的功,并由能量守恒定律分析小球能否返回到A點(diǎn).

解答 解:A、小球從開始下落到最低點(diǎn)B的過程中,根據(jù)機(jī)械能守恒定律有:
  mg(h+R)=$\frac{1}{2}m{v}_{B}^{2}$,解得:vB=$\sqrt{2g(h+R)}$,故A錯(cuò)誤.
B、由于軌道光滑,只有重力做功,滿足機(jī)械能守恒,所以小球相對B點(diǎn)上升的最大高度依然為h+R.故B錯(cuò)誤.
C、若軌道粗糙,對于全過程,根據(jù)動(dòng)能定理得:mgh-Wf=0,解得:Wf=mgh,即小球克服摩擦力所做的功是mgh,故C正確.
D、若軌道粗糙,小球要克服摩擦力做功,消耗機(jī)械能,小球從C點(diǎn)返回后,不能按原路返回到A點(diǎn),故D錯(cuò)誤.
故選:C

點(diǎn)評 本題要知道軌道光滑時(shí),物體的機(jī)械能往往是守恒的;對于有摩擦力的情況,根據(jù)動(dòng)能定理求解摩擦力做功是常用的方法.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖為某勻強(qiáng)電場的等勢面分布圖,每兩個(gè)相鄰等勢面相距2cm,線段AB的端點(diǎn)A、B分別位于2V、6V兩等勢線上,長度為6cm,則下列說法正確的是( 。
A.E=100V/m,豎直向下,UAB=4VB.E=100V/m,豎直向上,UAB=-4V
C.E=100V/m,水平向左,UAB=-4VD.E=200V/m,水平向右,UAB=-2V

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直紙面分布在半徑為R的圓內(nèi),一帶電粒子沿半徑方向從a點(diǎn)射入,從b點(diǎn)射出,速度方向改變了60°;若保持入射速度不變,而使磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)?\sqrt{3}$B,則粒子飛出場區(qū)時(shí)速度方向改變的角度為( 。
A.30°B.45°C.60°D.90°

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.目前新建樓房的供電系統(tǒng)中已不再使用保險(xiǎn)絲,而是使用一種自動(dòng)控制的安全電路,主要由漏電保護(hù)器和空氣開關(guān)串聯(lián)而成,它們都能獨(dú)立地使總開關(guān)斷開,自動(dòng)切斷電路,從而確保人身安全,漏電保護(hù)器如圖(a)所示,A處是用火線和零線雙股平行繞制而成的線圈,然后接電源,當(dāng)通過火線和零線的電流不相等時(shí),B處線圈會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,經(jīng)放大后便能觸發(fā)繼電器J動(dòng)作,從而使電路斷開,空氣開關(guān)的電路原理如圖(b)所示,在電路中串一電磁鐵,同時(shí)將電流設(shè)定在某一數(shù)值上(如10A或20A),電路中電流過大超過該設(shè)定值時(shí),電磁鐵的磁性就會(huì)觸發(fā)繼電器動(dòng)作,從而切斷電路,根據(jù)上述內(nèi)容判斷下列說法中正確的是(  )
A.同時(shí)使用大功率用電器時(shí),可能會(huì)使空氣開關(guān)切斷電路
B.有人站在地上,手接觸火線觸電時(shí),漏電保護(hù)器會(huì)切斷電源
C.有人站在木凳上,一手觸火線,另一手觸零線,漏電保護(hù)器會(huì)切斷電源
D.不論何種形式的觸電,漏電保護(hù)器都會(huì)自動(dòng)切斷電源

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.請估算在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,水蒸汽分子間大約是水分子直徑的多少倍?(標(biāo)況下水蒸汽的摩爾體積為V=22.4×10-3m3/mol,液態(tài)水密度為ρ=103Kg/m3,水的摩爾質(zhì)量為18×10-3Kg/mol阿伏加德羅常數(shù)NA=6.0×1023mol-1

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.光滑水平面上靜置兩個(gè)小木塊1和2,其質(zhì)量分別為m1=1.0kg、m2=4.0kg,它們中間用一根輕質(zhì)彈簧相連.一顆水平飛行的子彈質(zhì)量為m=50.0g,以v0=500m/s的速度在極短時(shí)間內(nèi)射穿兩木塊,已知射穿木塊1后子彈的速度變?yōu)樵瓉淼?/5,且子彈損失的動(dòng)能為射穿木塊2損失動(dòng)能的2倍.求
(1)子彈射穿木塊1和木塊2后,木塊1和木塊2的速度各是多少?
(2)系統(tǒng)損失的機(jī)械能
(3)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過程中彈簧的最大彈性勢能.
(4)木塊2最大的速度是多少?

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3.下列說法正確的是( 。
A.當(dāng)波源與觀測者相互靠近時(shí),觀測者接收到的振動(dòng)頻率大于波源發(fā)出波的頻率
B.在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,用紫光作為光源,遮住其中一條狹縫,屏上將呈現(xiàn)間距相等的條紋
C.某人在水面上方觀察水底同位置放置的紅、黃、綠三盞燈時(shí),看到綠燈距水面最近
D.照相機(jī)鏡頭前的增透膜、信號(hào)在光導(dǎo)纖維內(nèi)的傳播都是利用了光的全反射原理
E.電磁波與聲波由空氣進(jìn)入水中時(shí),電磁波波長變短,聲波波長變長

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20.下列說法中正確的是( 。
A.當(dāng)一列聲波從空氣中傳入水中時(shí)波長一定會(huì)變長
B.在機(jī)械橫波傳播方向上的某個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度就是波的傳播速度
C.a、b兩束光照射同一雙縫干涉裝置在屏上得到的干涉圖樣中,a光的相鄰亮條紋間距小于b光的相鄰亮條紋間距,則可以判斷水對a光的折射率比b光大
D.愛因斯坦由狹義相對論預(yù)言了引力波的存在
E.電磁波是橫波,可以觀察到其偏振現(xiàn)象

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1.小張和小王在做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①用圖釘把白紙釘在方木板上.
②把方木板平放在桌面上,用圖釘把橡皮條的一端固定在O點(diǎn),橡皮條的另一端栓上兩個(gè)細(xì)繩套.
③小張同學(xué)用兩只彈簧秤分別鉤住細(xì)繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長,結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置時(shí),小王同學(xué)用鉛筆描下結(jié)點(diǎn)的位置,標(biāo)上字母A,如圖丙所示.
④接著小王在兩條細(xì)繩套的方向上離A點(diǎn)比較近的地方點(diǎn)下了另兩個(gè)點(diǎn)B、C,并記錄彈簧秤的讀數(shù)F1、F2
⑤移開兩彈簧秤,從位置A畫直線AB、AC,按選定的標(biāo)度作出兩只彈簧秤的拉力F1、F2的圖示,并用平行四邊形定則作出合力F的圖示.
⑥只用一只彈簧秤通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)再次拉到同樣位置A,記下彈簧秤的讀數(shù)和細(xì)繩的方向.用刻度尺從A點(diǎn)按同樣標(biāo)度沿記錄的方向作出這只彈簧秤的拉力F′的圖示.
⑦比較力F′的圖示與合力F的圖示,看兩者是否等長,同向.
⑧小張改變兩個(gè)力F1和F2的大小和夾角,再次重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)讓節(jié)點(diǎn)回到A點(diǎn)不太容易,小王就在結(jié)點(diǎn)移過A點(diǎn)時(shí)用手指將其按壓在A點(diǎn),接著記錄下兩彈簧秤的方向和示數(shù)大。
⑨接著重復(fù)步驟⑤-⑦,最后得出結(jié)論:在誤差允許的范圍內(nèi),力的合成符合平行四邊形定則.
(1)以上實(shí)驗(yàn)步驟中不恰當(dāng)?shù)氖洽,有錯(cuò)誤的是⑧.
(2)甲、乙是兩組同學(xué)做出的圖示,其中符合實(shí)際情況的是甲.

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