20．如圖所示，一長為L的輕質(zhì)細(xì)桿可繞其一端O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在桿的中點(diǎn)和另一端分別固定兩個(gè)質(zhì)量相等的可看作質(zhì)點(diǎn)的A、B小球．重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力．現(xiàn)將桿從水平位置靜止釋放，下列說法正確的是（　�。�
A．A球機(jī)械能守恒
B．A球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，重力的功率為零
C．A球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度為2$\sqrt{\frac{3gL}{5}}$
D．以后A球一定能回到釋放點(diǎn)

分析 對A、B兩球組成的系統(tǒng)，在運(yùn)動(dòng)的過程中只有重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，抓住A、B的角速度相等，根據(jù)A、B的速度關(guān)系，利用系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律求出A、B兩球的速度．

解答 解：A、設(shè)當(dāng)桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)，A球和B球的速度分別為vA和vB．如果把輕桿、兩球組成的系統(tǒng)作為研究對象，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，拉力對A做負(fù)功，機(jī)械能減小，故A錯(cuò)誤．
B、根據(jù)P=FVcosθ知最低點(diǎn)重力和速度垂直，故功率為零，故B正確；
C、若取B的最低點(diǎn)為重力勢能參考平面，根據(jù)△E減=△E增
可得：mgL+$\frac{1}{2}$mgL=$\frac{1}{2}$mv${\;}_{A}^{2}$+$\frac{1}{2}$mv${\;}_{B}^{2}$                   
又因A球與B球在各個(gè)時(shí)刻對應(yīng)的角速度相同，故vA=2vB
由以上二式得：vA=$\sqrt{\frac{3gL}{5}}$，故C正確；
D、根據(jù)能量守恒定律知A可以回到釋放點(diǎn)，故D正確；
故選：BCD

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道A、B兩球在運(yùn)動(dòng)的過程中，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，求出A、B的速度，注意單個(gè)小球機(jī)械能不守恒．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．一理想自耦變壓器的原線圈接有正弦交變電壓如圖甲所示，副線圈接有可調(diào)電阻R，觸頭P與線圈始終接觸良好，如圖乙所示，下列判斷正確的是（　�。�
A．交變電源的電壓u隨時(shí)間t變化的規(guī)律是u=U0cos（100πt）V
B．若僅將觸頭P向A端滑動(dòng)，則電阻R消耗的電功率增大
C．若僅使電阻R增大，則原線圈的輸入電功率增大
D．若使電阻R增大的同時(shí)，將觸頭P向B端滑動(dòng)，則通過A處的電流一定增大

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．如圖所示，放在斜面上重力為10N的物體在水平推力F=20N的作用下，沿斜面勻速上滑．已知斜面傾斜角為α=37°．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）問：
（1）物體受到斜面對它的支持力多大？
（2）斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)以圖中的滑塊為對象探究“動(dòng)能定理”，他們在實(shí)驗(yàn)室組裝了如圖所示的一套裝置，另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、小木塊、細(xì)沙．當(dāng)連上紙帶，釋放沙桶時(shí)，滑塊處于靜止，要完成該實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為：

（1）還需要的實(shí)驗(yàn)器材有天平和刻度尺；
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是平衡摩擦力，為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量；
（3）在上述的基礎(chǔ)上，某同學(xué)測得滑塊的質(zhì)量M，往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，測得此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量m．接通電源，釋放沙桶，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2（v1＜v2）．則對滑塊，本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為$mgL=\frac{1}{2}Mv_2^2-\frac{1}{2}Mv_1^2$（用題中的字母表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

15．如圖所示，小球在豎直向下的力F作用下，將豎直輕彈簧壓縮，若將力F撤去，小球?qū)⑾蛏蠌椘鸩㈦x開彈簧直到速度為零．在小球向上運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中，下列說法正確的是（　�。�
A．小球的動(dòng)能先增大后減小
B．小球的機(jī)械能守恒，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒
C．小球離開彈簧時(shí)動(dòng)能最大
D．小球動(dòng)能最大時(shí)彈性勢能不為零

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．在Oxy平面內(nèi)的OPMN區(qū)域內(nèi)，存在兩個(gè)場強(qiáng)大小均為E、方向分別水平向左和豎直向上的勻強(qiáng)電場Ⅰ和Ⅱ，兩電場的邊界均是邊長為L的正方形．兩電場之間存在一段寬為L的真空區(qū)域．已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，不計(jì)電子所受重力．在該區(qū)域OP邊的中點(diǎn)處由靜止釋放電子，求：

（1）電子進(jìn)入Ⅱ區(qū)域時(shí)的速度大小；
（2）電子從MN邊離開OPMN區(qū)域時(shí)的側(cè)移距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直水平面，圓錐筒固定，有質(zhì)量相等的小球A和B沿著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，A的運(yùn)動(dòng)半徑較大，則（　　）
A．球A的線速度小于球B的線速度B．球A與球B對筒壁的壓力相等
C．球A的運(yùn)動(dòng)周期小于球B的運(yùn)動(dòng)周期D．球A的加速度小于球B的加速度

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)由5顆靜止軌道衛(wèi)星（同步衛(wèi)星）和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成，30顆非靜止軌道衛(wèi)星中有27顆是中軌道衛(wèi)星，中軌道衛(wèi)星的高度約為21500km，同步衛(wèi)星的高度約為36000km，與中軌道衛(wèi)星相比，同步衛(wèi)星的（　�。�
A．線速度較大B．角速度較大C．周期較大D．向心加速度較大

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．如圖所示，真空中有一塊直角三角形的玻璃磚ABC，∠B=30°，若CA的延長線上S點(diǎn)有一點(diǎn)光源發(fā)出的一條光線由D點(diǎn)射入玻璃磚，光線經(jīng)玻璃磚折射后垂直BC邊射出，且此光束從S 傳播到D的時(shí)間與在玻璃磚內(nèi)的傳播時(shí)間相等，已知光在真空中的傳播速度為c，BD=$\sqrt{2}$d，∠ASD=15°．求：
①玻璃磚的折射率；
②SD兩點(diǎn)間的距離．

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