精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情

如圖5－7所示將一光滑的半圓槽置于光滑水平面上，槽的左側有一固定在水平面上的物塊。今讓一小球自左側槽口A的正上方從靜止開始落下，與圓弧槽相切自A點進入槽內，則以下結論中正確的是： [ ]

　　A．小球在半圓槽內運動的全過程中，只有重力對它做功

　　B．小球在半圓槽內運動的全過程中，小球與半圓槽在水平方向動量守恒

　　C．小球自半圓槽的最低點B向C點運動的過程中，小球與半圓槽在水平方向動量守恒

　　D．小球離開C點以后，將做豎直上拋運動。

C


解析:

錯解一：半圓槽光滑，小球在半圓槽內做圓周運動的全過程中，只受重力和彈力作用，而彈力方向始終與速度方向垂直，所以彈力不做功，則只有重力做功，所以選A。

　　錯解二：由于光滑的半圓槽置于光滑的水平面，所以小球在半圓槽運動的全過程中，小球與半圓槽水平方向不受外力作用，因而系統(tǒng)在水平方向動量守恒，故選B。

　　錯解三：半圓槽槽口的切線方向為豎直方向，因而小球運動到C點時的速度方向豎直向上，所以小球離開C點以后得做豎直上拋運動，故選D。

　　【正確解答】 本題的受力分析應與左側沒有物塊擋住以及半圓槽固定在水平面上的情況區(qū)分開來。（圖5-8）

　　從A→B的過程中，半圓槽對球的支持力N沿半徑方向指向圓心，而小球對半圓槽的壓力N′方向相反指向左下方，因為有物塊擋住，所以半圓槽不會向左運動，情形將與半圓槽固定時相同。但從B→C的過程中，小球對半圓槽的壓力N′方向向右下方，所以半圓槽要向右運動，因而小球參與了兩個運動：一個是沿半圓槽的圓運動，另一個與半圓槽一起向右運動，小球所受支持力N與速度方向并不垂直，所以支持力會做功。所以A不對。又因為有物塊擋住，在小球運動的全過程，水平方向動量也不守恒，即B也不對。當小球運動到C點時，它的兩個分運動的速度方向如圖5－9，并不是豎直向上，所以此后小球做斜上拋運動，即D也不對。

　　正確答案是：小球在半圓槽內自B→C運動過程中，雖然開始時半圓槽與其左側物塊接觸，但已不擠壓，同時水平而光滑，因而系統(tǒng)在水平方向不受任何外力作用，故在此過程中，系統(tǒng)在水平方向動量守恒，所以正確答案應選C。

　　【小結】 在本題中由于半圓槽左側有物塊將槽擋住，導致了小球從A→B和從B→C兩段過程特點的不同，因此在這兩個過程中小球所受彈力的方向與其運動方向的關系，及球和槽組成的系統(tǒng)所受合外力情況都發(fā)生了變化。而這一變化導致了兩個過程所遵從的物理規(guī)律不同，所以具體的解決方法也就不一樣了。通過本題的分析解答，可以使我們看到，對不同的物理過程要做認真細致的具體分析，切忌不認真分析過程，用頭腦中已有的模型代替新問題，而亂套公式。  

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

利用氣墊導軌探究彈簧的彈性勢能與形變量的關系，在氣墊導軌上放置一帶有遮光片的滑塊，滑塊的一端與輕彈簧貼近，彈簧另一端固定在氣墊導軌的一端，將一光電門P固定在氣墊導軌底座上適當位置（如圖甲），使彈簧處于自然狀態(tài)時，滑塊向左壓縮彈簧一段距離，然后靜止釋放，與光電門相連的光電計時器可記錄遮光片通過光電門時的擋光時間，可計算出滑塊離開彈簧后的速度大小．實驗步驟如下：
①用游標卡尺測量遮光片的寬度d；
②在氣墊導軌上通過滑塊將彈簧壓縮x1，滑塊靜止釋放．由光電計時器讀出滑塊第一次通過光電門時遮光片的擋光時間t1；
③利用所測數據求出滑塊第一次通過光電門時的速度v和動能
1
2
mv2；
④增大彈簧壓縮量為x2、x3、…重復實驗步驟②③，記錄并計算相應的滑塊動能
1
2
mv2，如下表所示：
彈簧壓縮量x（cm） 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
x2 0.25 1.00 2.25 4.00 6.25 9.00
動能
1
2
mv2		 0.49m 1.95m 4.40m 7.82m 12.22m 17.60m


（1）測量遮光片的寬度時游標卡尺讀數如圖乙所示，讀得d=
1.02
1.02
cm；
（2）在兩坐標系中分別作出
1
2
mv2-x和
1
2
mv2-x2圖象；
（3）由機械能守恒定律，Ep=
1
2
mv2，根據圖象得出結論是
彈性勢能大小與形變量的平方成正比
彈性勢能大小與形變量的平方成正比
．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?山東模擬）（1）漁船常利用超聲波來探測遠外魚群的方位．已知某超聲波頻率為1.0×105Hz，某時刻該超聲波在水中傳播的波動圖象如圖所示．
①從該時刻開始計時，畫出x=7.5×10-3m處質點做簡諧運動的振動圖象（至少一個周期）．
②現測得超聲波信號從漁船到魚群往返一次所用時間為4s，求魚群與漁船間的距離（忽略船和魚群的運動）．
（2）如圖所示，一段橫截面為正方形的玻璃棒，中間部分彎成四分之一圓弧形狀，一細束單色光由MN端面的中點垂直射入，恰好能在弧面EF上發(fā)生全反射，然后垂直PQ端面射出．
①求該玻璃棒的折射率．
②若將入射光向N端平移，當第一次射到弧面EF上時
能
能
（填“能”“不能”或“無法確定能否”）發(fā)生全反射．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

A．（1）為了將空氣裝入氣瓶內，現將一定質量的空氣等溫壓縮，空氣可視為理想氣體．下列圖象能正確表示該過程中空氣的壓強p和體積V關系的是
 
．精英家教網
（2）在將空氣壓縮裝入氣瓶的過程中，溫度保持不變，外界做了24kJ的功．現潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底，若在此過程中，瓶中空氣的質量保持不變，且放出了5kJ的熱量．在上述兩個過程中，空氣的內能共減小
 
kJ，空氣
 
（選填“吸收”或“放出”）的總能量為
 
kJ．
（3）已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3kg/m3和2.1kg/m3，空氣的摩爾質量為0.029kg/mol，阿伏加德羅常數NA=6.02×1023mol-1．若潛水員呼吸一次吸入2L空氣，試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數．（結果保留一位有效數字）
B．（1）激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特點，在科學技術和日常生活中應用廣泛．下面關于激光的敘述正確的是
 
．
A．激光是縱波
B．頻率相同的激光在不同介質中的波長相同
C．兩束頻率不同的激光能產生干涉現象
D．利用激光平行度好的特點可以測量月球到地球的距離
（2）如圖甲所示，在楊氏雙縫干涉實驗中，激光的波長為5.30×10-7m，屏上P點距雙縫S1和S2的路程差為7.95×10-7m，則在這里出現的應是
 
（選填“明條紋”或“暗條紋”）．現改用波長為6.30×10-7m的激光進行上述實驗，保持其他條件不變，則屏上的條紋間距將
 
（選填“變寬”、“變窄”或“不變”）．
（3）如圖乙所示，一束激光從O點由空氣射入厚度均勻的介質，經下表面反射后，從上面的A點射出．已知入射角為i，A與O 相距l(xiāng)，介質的折射率為n，試求介質的厚度d．精英家教網
C．（1）研究光電效應電路如圖所示．用頻率相同、強度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板（陰極K），鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極A吸收，在電路中形成光電流．下列光電流I與A、K之間的電壓UAK的關系圖象中，正確的是
 
．精英家教網
（2）鈉金屬中的電子吸收光子的能量，從金屬表面逸出，這就是光電子．光電子從金屬表面逸出的過程中，其動量的大小
 
（選填“增大”、“減小”或“不變”），原因是
 
．
（3）已知氫原子處在第一、第二激發(fā)態(tài)的能級分別為-3.40eV和-1.51eV，金屬鈉的截止頻率為5.53×1014Hz，普朗克常量h=6.63×10-34J?s．請通過計算判斷，氫原子從第二激發(fā)態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)過程中發(fā)出的光照射金屬鈉板，能否發(fā)生光電效應．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）圖1是一個能夠顯示平拋運動及其特點的演示實驗，用小錘敲擊彈性金屬片，小球A就沿水平方向飛出，做平拋運動；同時小球B被松開，做自由落體運動．圖2是該裝置一次實驗的數碼連拍照片，同時顯示了A、B球分別做平拋運動和自由落體運動的軌跡．
精英家教網
①由圖2的數碼連拍照片分析可知，做平拋運動的A球離開軌道后在豎直方向的分運動是
 
．
②現在重新設計該實驗，如圖3所示，光源位于S點，緊靠著光源的前方有一個小球A，光照射A球時在豎直屏幕上形成影子P．現打開數碼相機，同時將小球向著垂直于屏幕的方向水平拋出，不計空氣阻力，小球的影像P在屏幕上移動情況即被數碼相機用連拍功能（每隔相同的時間自動拍攝一次）拍攝下來，如圖4所示．則小球的影像P在屏上移動情況應當是圖4中的
 
（選填“（c）”或“（d）”）．
（2）物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數．實驗裝置如圖5所示，打點計時器固定在斜面上．滑塊拖著穿過打點計時器的紙帶從斜面上加速滑下，如圖5所示．圖6是打出紙帶的一段．
精英家教網
①先利用紙帶測出滑塊的加速度a，已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，選A、B、C…等7個點為計數點，各計數點間均有一個點沒有畫出，各計數點間距離如圖5所示，滑塊下滑的加速度a=
 
m/s2．
②除了加速度a，為測量動摩擦因數，下列物理量中還應測量的有
 
．（填入所選物理量前的字母）
A．木板的長度L                   B．木板的末端被墊起的高度h
C．木板的質量m1                  D．滑塊的質量m2
E．滑塊運動的時間t
③滑塊與木板間的動摩擦因數μ=
 
 （用被測物理量的字母表示，重力加速度為g）．與真實值相比，測量的動摩擦因數應該比真實值
 
 （填“偏大”或“偏小”）．寫出支持你的看法的一個論據：
 
．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2013浙江瑞安四校聯(lián)考）現要通過實驗驗證機械能守恒定律．實驗裝置如圖1－9所示：水平桌面上固定一傾斜的氣墊導軌；導軌上A點處有一帶長方形遮光片的滑塊，其總質量為M，左端由跨過輕質光滑定滑輪的細繩與一質量為m的砝碼相連；遮光片兩條長邊與導軌垂直；導軌上B點有一光電門，可以測量遮光片經過光電門時的擋光時間t，用d表示A點到導軌底端C點的距離，h表示A與C的高度差，b表示遮光片的寬度，s表示A、B兩點間的距離，將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點時的瞬時速度．用g表示重力加速度．完成下列填空和作圖：(1)若將滑塊自A點由靜止釋放，則在滑塊從A運動至B的過程中，滑塊、遮光片與砝碼組成的系統(tǒng)重力勢能的減小量可表示為________，動能的增加量可表示為________．若在運動過程中機械能守恒，與s的關系式為＝ ________.

(2)多次改變光電門的位置，每次均令滑塊自同一點(A點)下滑，測量相應的s與t值，結果如下表所示：

 

 

1

2

3

4

5

s/m

0.600

0.800

1.000

1.200

1.400

t/ms

8.22

7.17

6.44

5.85

5.43

/104s－2

1.48

1.95

2.41

2.92

3.39

以s為橫坐標，為縱坐標，在圖1－10的坐標紙中描出第1和第5個數據點；根據5個數據點作直線，求得該直線的斜率k＝________×104 m－1·s－2(保留3位有效數字)．由測得的h、d、b、M和m數值可以計算出－s直線的斜率k0 ，將k和k0 進行比較，若其差值在實驗允許的范圍內，則可認為此實驗驗證了機械能守恒定律．

查看答案和解析>>

同步練習冊答案