20.半徑為R的圓桶,固定在小車上.一光滑小球靜止在圓桶的最低點(diǎn),如圖所示.小車、圓筒和小球一起,以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng).當(dāng)小車遇到障礙物突然停止時(shí),小球在圓桶中上升的高度可能是(  )
A.等于$\frac{{v}^{2}}{2g}$B.大于$\frac{{v}^{2}}{2g}$C.等于2RD.小于2R

分析 小球和車有共同的速度,當(dāng)小車遇到障礙物突然停止后,小球由于慣性會(huì)繼續(xù)運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)的過程中小球的機(jī)械能守恒,根據(jù)機(jī)械能守恒可以分析小球能達(dá)到的最大高度.

解答 解:原來小球和車有共同的速度,當(dāng)小車遇到障礙物突然停止后,小球由于慣性會(huì)繼續(xù)運(yùn)動(dòng),小球沖上圓弧槽,則有兩種可能,一是速度較小,滑到某處小球速度為0,根據(jù)機(jī)械能守恒有:$\frac{1}{2}$mv2=mgh,解得 h=$\frac{{v}^{2}}{2g}$
可能速度v較大,小球滑到與圓心等高的平面上方,未到達(dá)圓軌道最高點(diǎn)時(shí)離開軌道,則h<2R.根據(jù)機(jī)械能守恒有:$\frac{1}{2}$mv2=mgh+$\frac{1}{2}$mv'2,v′>0,則 h<$\frac{{v}^{2}}{2g}$.
也可以速度v足夠大,小球能做完整的圓周運(yùn)動(dòng),h=2R,故ACD可能,B不可能,
故選:ACD.

點(diǎn)評(píng) 本題需要注意的是小球的運(yùn)動(dòng)有兩種可能的情況,一是速度較小,小球的動(dòng)能可以全部轉(zhuǎn)化為勢能,二是速度較大,小球還有一定的動(dòng)能沒有轉(zhuǎn)化成勢能,此時(shí)要注意考慮最高點(diǎn)的臨界條件.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

10.如圖所示,光滑水平面上有一質(zhì)量M=3.0kg的平板車,車的上表面右側(cè)是一段長L=0.5m的水平軌道,水平軌道左側(cè)是一半徑R=0.15m的$\frac{1}{4}$光滑圓弧軌道,圓弧軌道與水平軌道在O′點(diǎn)相切.車右端固定一個(gè)尺寸可以忽略、處于鎖定狀態(tài)的壓縮彈簧,一質(zhì)量m=1.0kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))緊靠彈簧,小物塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4.整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)將彈簧解除鎖定,小物塊被彈出,恰能到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)A,不考慮不物體與輕彈簧碰撞時(shí)的能量損失,不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2.求:
(1)解除鎖定前輕彈簧的彈性勢能;
(2)小物塊第二次經(jīng)過O′點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(3)若平板車固定在水平地面上,水平軌道光滑,$\frac{1}{4}$圓弧軌道光滑,現(xiàn)將輕彈簧解除鎖定后,小物體被彈出,沿著水平軌道向左運(yùn)動(dòng),求小物體運(yùn)動(dòng)過程中距離A的最大高度H.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.一物體在光滑的水平桌面上運(yùn)動(dòng),在相互垂直的x方向和y方向上的分運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示.關(guān)于物體的運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是( 。
①物體做曲線運(yùn)動(dòng)
②物體做直線運(yùn)動(dòng)
③物體運(yùn)動(dòng)的初速度大小是50m/s
④物體運(yùn)動(dòng)的初速度大小是10m/s.
A.①③B.①④C.②③D.②④

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.下列說法正確的是( 。
A.使噴出氣體速度更大有利于增大噴氣式飛機(jī)的飛行速度
B.跳傘表演中,運(yùn)動(dòng)員著地時(shí)彎曲膝蓋以為了減小沖量
C.從同樣高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,是因?yàn)閯?dòng)量變化量不相同
D.在沒有空氣阻力的條件下,在距地面高為h,同時(shí)以不同的初速度分別平拋質(zhì)量相等的物體,當(dāng)它們從拋出到落地時(shí),它們的動(dòng)量的增量相同

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.汽車從靜止開始先勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度達(dá)到 8m/s 立即做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直至停止,共經(jīng)歷時(shí)間 10s,由此可以求出( 。
A.汽車加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間B.汽車減速運(yùn)動(dòng)的距離
C.汽車的平均速度D.汽車運(yùn)動(dòng)的總距離

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.如圖是某金屬在光的照射下產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率v的關(guān)系圖象.由圖象可知( 。
A.該金屬的逸出功等于-E
B.該金屬的逸出功等于hv0
C.入射光的頻率為2v0時(shí),產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為E
D.入射光的頻率為$\frac{{v}_{0}}{2}$時(shí),產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為$\frac{E}{2}$

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,同學(xué)們?cè)谧鴺?biāo)紙上畫出了四種a-F關(guān)系圖線.其中因在實(shí)驗(yàn)中未平衡摩擦力的是(  )
A.B.C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

13.如圖所示,中部挖孔圓盤內(nèi)外半徑分別為R1和R2,平行板電容器板間距離為d,它的兩極用兩根導(dǎo)線通過電刷a、b,分別與內(nèi)、外環(huán)保持良好接觸,上述裝置置于同一勻強(qiáng)磁場B1中.電容器下方有一如圖所示的勻強(qiáng)磁場B2.欲使重力不計(jì)、荷質(zhì)比為q/m的帶電粒子沿直線穿過電容器后,在磁場B2中作半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng),則圓環(huán)應(yīng)以多大的角速度ω繞環(huán)心作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(題中B1為未知數(shù))?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

14.如圖1所示在生產(chǎn)車間的流水線上,有一裝貨物的小車從傾角為θ的光滑斜面上滑下,撞擊擋板后貨物被工人取走.為了減小對(duì)擋板的沖擊,某同學(xué)設(shè)想了一個(gè)電磁緩沖裝置,在小車的底部固定與小車前端齊平、匝數(shù)為n、連長為L、總電阻為R的正方形閉合線圈;在斜面的下蹩腳加上寬度同為L的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直斜面向框的下邊離底部擋板距離為d處靜止釋放,線圈進(jìn)入磁場后,小車立即做減速運(yùn)動(dòng),在撞擊擋板前已經(jīng)勻速運(yùn)動(dòng).求:

(1)線框剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度v1;
(2)小車在磁場中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度v2;若采用適當(dāng)粗些的導(dǎo)線繞制線框,保持匝數(shù)、邊長、形狀不變,能否減少小車勻速運(yùn)動(dòng)的速度v2,從當(dāng)增大緩沖的效果?請(qǐng)通過計(jì)算加以說明;
(3)小車運(yùn)動(dòng)過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案