1.如圖所示,一質(zhì)量為m的小球,用長為l的輕繩懸掛于O點,初始時刻小球靜止于P點,第一種情況是小球一直在水平拉力F1作用下,從P點緩慢地移動到Q點,至Q點時輕繩與豎直方向夾角為θ,張力大小為T1,第二種情況是小球一直在水平恒力F2作用下,從P點開始運動并恰好能到達Q點返回,至Q點時輕繩中的張力大小為T2,關(guān)于這兩個過程,下列說法中正確的是(不計空氣阻力,重力加速度為g)( 。
A.小球在第一種情況下從P運動到Q的過程中,水平拉力F1做的功為F1lsinθ
B.小球在兩種情況下從P運動到Q的過程中,輕繩的張力均一直變大
C.T1=$\frac{mg}{cosθ}$,T2=mg
D.小球在水平恒力F2作用下到達Q點后將會再次返回到P點

分析 第一次小球在水平拉力F作用下,從P點緩慢地移動到Q點,則小球處于平衡狀態(tài),第二次在水平恒力F′作用下,從P點開始運動并恰好能到達Q點,則到達Q點時速度為零,由于重力和拉力都是恒力,可以把這兩個力合成為新的“重力”,則第二次小球的運動可以等效于單擺運動,找出“最低點”,最低點的速度最大,在Q點速度為零,則向心力為零,判斷T2與mg的關(guān)系.

解答 解:A、第一種情況下,小球緩慢勻速運動,拉力F為變力,故不能根據(jù)恒力的功的計算方法求解;故A錯誤;
B、第一次運動過程中,根據(jù)幾何關(guān)系可知,繩子的拉力${T}_{\;}=\frac{mg}{cosθ}$,所以輕繩的張力變大,
第二次由于重力和拉力都是恒力,可以把這兩個力合成為新的“重力”,則第二次小球的運動可以等效于單擺運動,當繩子方向與重力和F′方向在同一直線上時,小球處于“最低點”,最低點的速度最大,此時繩子張力最大,所以第二次繩子張力先增大,后減小,故B錯誤;
C、第一次運動到Q點時,受力平衡,根據(jù)幾何關(guān)系可知,${T}_{1}=\frac{mg}{cosθ}$,第二次運動到Q點時,速度為零,則向心力為零,則繩子拉力T2=mgcosθ+F′sinθ=mgcosθ+$\frac{mg(1-cosθ)}{sinθ}•sinθ$=mg,故C正確;
D、小球在水平恒力F2作用下到達Q點后將,松手后物體將在重力繩子的拉力作用下回到P點;故D正確;
故選:CD.

點評 本題的難點在第二次拉動小球運動過程的處理,由于重力和拉力都是恒力,可以把這兩個力合成為新的“重力”,則第二次小球的運動可以等效于單擺運動,根據(jù)單擺的知識求解,難度適中.

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

19.如圖1,固定在水平面上電阻不計的光滑金屬導(dǎo)軌,間距d=0.5m.右端接一阻值為4Ω的小燈泡L,在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B按如圖2規(guī)律變化.CF長為2m.在t=0時,金屬棒從圖中位置由靜止在恒力F作用下向右運動到EF位置,整個過程中,小燈泡亮度始終不變.已知ab金屬棒電阻為1Ω,求:
①通過小燈泡的電流
②恒力F的大小
③金屬棒的質(zhì)量.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.如圖1所示,質(zhì)量m=3.0×10-3kg的“”型金屬細框豎直放置在兩水銀槽中,“”型框的水平細桿CD長l=0.20m,處于磁感應(yīng)強度大小B1=1.0T、方向水平向右的勻強磁場中.有一匝數(shù)n=300匝、面積S=0.01m2的線圈通過開關(guān)K與兩水銀槽相連,線圈處于與線圈平面垂直的、沿豎直方向的勻強磁場中,其磁感應(yīng)強度B2的大小隨時間t變化的關(guān)系如圖2所示.
(1)求0~0.10s線圈中的感應(yīng)電動勢大;
(2)t=0.22s時閉合開關(guān)K,若細桿CD所受安培力方向豎直向上,判斷CD中的電流方向及磁感應(yīng)強度B2的方向;
(3)t=0.22s時閉合開關(guān)K,若安培力遠大于重力,細框跳起的最大高度h=0.20m,求通過細桿CD的電荷量.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.已知火星是類地行星,質(zhì)量和半徑都比地球小,火星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的$\frac{1}{q}$倍,半徑是地球半徑的$\frac{1}{p}$倍.如果有一天地球上的人類能在火星和地球之間通過航天器往來,根據(jù)以上信息,請你判斷下列說法正確的是( 。
A.火星的同步衛(wèi)星周期一定小于地球的同步衛(wèi)星周期
B.某物體在該外星球表面上所受重力是它在地球表面上所受重力的$\frac{p}{q}$倍
C.火星上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的$\sqrt{\frac{p}{q}}$倍
D.從地球上發(fā)射航天器到火星上去,發(fā)射速度應(yīng)不小于16.7km/s

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

16.“研究勻變速直線運動”的實驗中,使用電磁式打點計時器(所用交流電的頻率為50Hz),得到如圖所示的紙帶.圖中的點為計數(shù)點,相鄰兩計數(shù)點間還有四個點未畫出來.
(1)表述正確的說法填到橫線上CE
A.實驗時應(yīng)先放開紙帶再接通電源
B.電磁式打點計時器的工作電壓為220v
C.從紙帶上可求出計數(shù)點B對應(yīng)的速度大小
D.相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為0.02s
E.釋放紙帶前小車要靠近打點計時器
(2)該勻變速直線運動的加速度a=1.93m/s2.紙帶上D點相對應(yīng)的瞬時速度大小v=1.18 m/s.(答案要求保留三位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.如圖所示,三條平行且等間距的虛線表示電場中的三個等勢面,其電勢分別為10V、20V、30V.實線是一帶電的粒子(不計重力)在該區(qū)域內(nèi)運動的軌跡,對于軌跡上的a、b、c三點,已知:帶電粒子帶電量為0.01C,在a點處的動能為0.5J,則該帶電粒子( 。
A.可能是帶負電B.在b點處的電勢能為0.5J
C.在b點處的動能為零D.在c點處的動能為0.4 J

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中,使質(zhì)量為m=1.00kg的重物自由下落,打點計時器在紙帶上打出一系列的點,選取一條符合實驗要求的紙帶如圖所示.O為第一個點,A、B、C為從合適位置開始選取連續(xù)點中的三個點.已知打點計時器每隔0.02s打一個點,當?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80m/s2,那么:

(1)從O點到B點,重物重力勢能的減少量△Ep=1.88 J,動能增加量△Ek=1.84 J(結(jié)果取三位有效數(shù)字);
(2)若測出紙帶上所有各點到O點之間的距離,根據(jù)紙帶算出各點的速度v及物體下落的高度h,則以$\frac{{V}^{2}}{2}$為縱軸,以h為橫軸畫出的圖象是圖中的A.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.幾位同學(xué)通過實驗研究水果電池的電動勢和內(nèi)阻,他們了解到水果電池的內(nèi)阻可能比較大,因此設(shè)計了一個如圖所示的電路進行測量,圖中電壓表和電流表的量程分別為1V和0.6mA.

(1)他們制作了一個蘋果電池組進行研究,請將圖2中實物按圖1中所示的電路圖連接成實驗所用的電路.
(2)利用1所示電路,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置,測量出相應(yīng)的電流I和電壓U,并將電流少相應(yīng)的電壓U用“+”標注在如圖3所示的坐標紙上,其中一組電流和電壓讀數(shù)如圖4所示,電壓表的讀數(shù)為0.78V,電流表的讀數(shù)為0.26mA.
(3)請將圖4所示的電流表,電壓表的讀數(shù)也用“+”標注在圖3所示的坐標紙上的,并畫出這個蘋果電池組的U-I圖線.
(4)根據(jù)圖4的U-I圖線可求出得該電池組的電動勢E=1.16V,內(nèi)阻r=1.46×103Ω(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
(5)關(guān)于該實驗的誤差分析,下列說法中正確的是C.
A.由于電壓表內(nèi)阻的影響,會使電源內(nèi)阻的測量值偏大
B.由于電壓表內(nèi)阻的影響,會使電源內(nèi)阻的測量值偏小
C.由于電流表內(nèi)阻的影響,會使電源內(nèi)阻的測量值偏大
D.由于電流表內(nèi)阻的影響,會使電源內(nèi)阻的測量值偏。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.由電場強度的定義式可知,在電場中的同一點有( 。
A.電場強度E跟F成正比,跟q成反比
B.無論試探電荷q的值如何變化,F(xiàn)與q的比值始終不變
C.電場中某點的場強為零,則處在該點的電荷受到的電場力不一定為零
D.一個不帶電的小球在P點受到的電場力為零,則P點的場強一定為零

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案