11.如圖所示,在傾角θ=30°的光滑固定斜面上,放有質(zhì)量分別為1kg和3kg的小球A和B,且兩球之間用一根長L=0.3m的輕桿相連,小球B距水平面的高度h=0.3m.現(xiàn)讓兩球從靜止開始自由下滑,最后都進(jìn)入到上方開有細(xì)槽的光滑圓管中,不計球與圓管內(nèi)壁碰撞時的機(jī)械能損失,g取10m/s2.則下列說法中正確的有( 。
A.從開始下滑到A進(jìn)入圓管整個過程,小球A與地球兩者組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
B.在B球未進(jìn)入水平圓管前,小球A與地球組成系統(tǒng)機(jī)械能守恒
C.兩球最后在光滑圓管中運(yùn)動的速度大小為3m/s
D.從開始下滑到A進(jìn)入圓管整個過程,輕桿對B球做功1.125J

分析 只有重力或只有彈力做功,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,根據(jù)機(jī)械能守恒條件判斷機(jī)械能是否守恒;以系統(tǒng)為研究對象,由機(jī)械能守恒定律可以求出兩球最后在光滑圓管中運(yùn)動的速度.以A為研究對象,應(yīng)用動能定理可以求得桿對A做的功.再得到輕桿對B球做功.

解答 解:A、從開始下滑到A進(jìn)入圓管整個過程,除重力做功外,桿對A做負(fù)功,小球A與地球兩者組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒,故A錯誤;
B、在B球未進(jìn)入水平圓管前,AB一起向下的加速度為gsinθ,根據(jù)牛頓第二定律知,A、B的合力均為重力沿斜面向下的分力,桿無作用力,則對A球而言,只有重力對A做功,小球A與地球組成系統(tǒng)機(jī)械能守恒,故B正確;
C、以A、B組成的系統(tǒng)為研究對象,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律得:mBgh+mAg(h+Lsinθ)=$\frac{1}{2}$(mA+mB)v2,代入數(shù)據(jù)解得:v=$\frac{3\sqrt{3}}{2}$m/s,故C錯誤;
D、以A球為研究對象,由動能定理得:mAg(h+Lsinθ)+W=$\frac{1}{2}$mAv2,代入數(shù)據(jù)解得:W=-1.125J,則輕桿對B做功,WB=-W=1.1125J,故D正確;
故選:BD

點(diǎn)評 本題考查了求球的速度、桿做的功等問題,關(guān)鍵要分析兩球的受力情況,明確B未進(jìn)入水平管前桿是沒有作用力的,分析清楚物體運(yùn)動過程,應(yīng)用機(jī)械能守恒定律與動能定理即可正確解題.

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

1.一般來說,正常人從距地面1.5m高處跳下,落地時速度較小,經(jīng)過腿部的緩沖,這個速度對人是安全的,稱為安全著地速度.如果人從高空跳下,必須使用降落傘才能安全著陸,其原因是,張開的降落傘受到空氣對傘向上的阻力作用.經(jīng)過大量實驗和理論研究表明,空氣對降落傘的阻力f與空氣密度ρ、降落傘的迎風(fēng)面積S、降落傘相對空氣速度v、阻力系數(shù)c有關(guān)(由傘的形狀、結(jié)構(gòu)、材料等決定),其表達(dá)式是f=$\frac{1}{2}cρS{v^2}$.根據(jù)以上信息,解決下列問題.(取g=10m/s2
(1)在忽略空氣阻力的情況下,計算人從1.5m高處跳下著地時的速度大。ㄓ嬎銜r人可視為質(zhì)點(diǎn));
(2)在某次高塔跳傘訓(xùn)練中,運(yùn)動員使用的是有排氣孔的降落傘,其阻力系數(shù)c=0.90,空氣密度取ρ=1.25kg/m3.降落傘、運(yùn)動員總質(zhì)量m=80kg,張開降落傘后達(dá)到勻速下降時,要求人能安全著地,降落傘的迎風(fēng)面積S至少是多大?
(3)跳傘運(yùn)動員和降落傘的總質(zhì)量m=80kg,從跳傘塔上跳下,在下落過程中,經(jīng)歷了張開降落傘前自由下落、張開降落傘后減速下落和勻速下落直至落地三個階段.如圖是通過固定在跳傘運(yùn)動員身上的速度傳感器繪制出的從張開降落傘開始做減速運(yùn)動至達(dá)到勻速運(yùn)動時的v-t圖象.根據(jù)圖象估算運(yùn)動員做減速運(yùn)動的過程中下落的高度.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.如圖所示,斜面傾角為θ,位于斜面底端A正上方的小球以初速度v0正對斜面頂點(diǎn)B水平拋出,小球到達(dá)斜面經(jīng)過的時間為t,重力加速度為g,則下列說法中正確的是(  )
A.若小球以最小位移到達(dá)斜面,則t=$\frac{2{v}_{0}cotθ}{g}$
B.若小球垂直擊中斜面,則t=$\frac{{v}_{0}cotθ}{2g}$
C.若小球能擊中斜面中點(diǎn),則t=$\frac{2{v}_{0}cotθ}{g}$
D.無論小球怎樣到達(dá)斜面,運(yùn)動時間均為t=$\frac{2{v}_{0}tanθ}{g}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.圖甲為某傳送裝置示意圖.繃緊的水平傳送帶長度L=2.Om,以v=3.Om/s的恒定速率運(yùn)行,傳送帶的水平面距離水平地面的高度h=0.45m.現(xiàn)有一物體 (可視為質(zhì)點(diǎn))質(zhì)量m=lOkg,以vO=1.Om/s的水平初速度從A端滑上傳送帶,被傳送到B端時沒有被及時取下,物體從B端水平拋出;物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.20,不計空氣阻力,重力加速度g取10m/s2

(1)求物體從傳送帶上A端運(yùn)動到B端過程中摩擦力對物體沖量的大小;
(2)設(shè)傳送帶與輪子間無相對滑動,不計輪軸處的摩擦,求為運(yùn)送該物體電動機(jī)多消耗的電能;
(3)若傳送帶的速度v可在0-5.0m/s之間調(diào)節(jié),物體仍以v0的水平初速度從A端滑上傳送帶,且物體滑到B端均能水平拋出.請你在圖乙中作出物體從B端水平拋出到落地點(diǎn)的水平距離x與傳送帶速度v的關(guān)系圖象.(要求寫出作圖數(shù)據(jù)的分析過程)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.如圖所示,在“研究力的合成”實驗中,得到了如圖所示的圖形,圖中P為橡皮條的固定點(diǎn),用兩只彈簧秤或用一只彈簧秤時,都將橡皮條與細(xì)線的結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn),其中力F4是實驗直接測得的合力;力F3是理論得到的合力.
某同學(xué)認(rèn)為在此過程中必須注意以下幾項:
A.兩根細(xì)繩必須等長.
B.使用兩個彈簧測力計示數(shù)一定要相等.
C.在使用彈簧秤時要注意使彈簧秤與木板平面平行.
D.試驗中一定要記錄力的大小和方向.
其中正確的是CD.(填入相應(yīng)的字母)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.如圖所示,一個閉合三角形導(dǎo)線框ABC位于豎直平面內(nèi),其下方(略靠前)固定一根與線框平面平行的水平直線導(dǎo)線,導(dǎo)線中通過圖示方向的恒定電流,釋放線框,它由實線位置下落到虛線位置未發(fā)生轉(zhuǎn)動,在此過程中穿過線框的磁通量( 。
A.逐漸增大
B.逐漸減小
C.始終為零
D.先增大,然后減;在增大,最后又減小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.汽車以20m/s的速度做勻速直線運(yùn)動,剎車后的加速度大小為5m/s2,那么開始剎車后2s與開始剎車后6s汽車速度的大小之分別為( 。
A.10m/s,-10m/sB.40m/s,0m/sC.10m/s,0m/sD.40m/s,-10m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.兩個共面共點(diǎn)力,F(xiàn)1=6N,F(xiàn)2=3N,F(xiàn)1的方向保持不變,在兩個力之間的夾角θ在0°~180°變化時,關(guān)于兩個力的合力,下列說法正確的是( 。
A.兩個力的合力的最小值為3N
B.兩個力的合力可能為為8N
C.當(dāng)兩個力之間的夾角為90°時,合力為3$\sqrt{10}$ N
D.兩個力的合力方向與F1方向之間的夾角的最大值為60°

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.下列說法正確的是( 。
A.電路中的電流強(qiáng)度越大,表示通過導(dǎo)體截面的電量越多
B.各種材料的電阻率都與溫度有關(guān),金屬的電阻率隨溫度的升高而減小
C.從I=U/R可知,導(dǎo)體中的電流跟加在它兩端的電壓成正比,跟它的電阻成反比
D.電源的電動勢與外電路有關(guān),外電路電阻越大,電動勢就越大

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