17.如圖所示,固定物塊的內(nèi)表面呈半球形,其直徑AC水平,半徑為R,一質(zhì)量分布均勻、粗細(xì)相同,長(zhǎng)為$\sqrt{2}$R的直桿從圖示位置由靜止開(kāi)始釋放,不計(jì)一切摩擦阻力,重力加速度大小為g,則桿處于水平位置時(shí)的動(dòng)能為( 。
A.$\frac{\sqrt{2}-1}{2}$mgRB.$\frac{2-\sqrt{2}}{2}$mgRC.$\frac{1}{2}$mgRD.mgR

分析 不計(jì)一切摩擦阻力,桿釋放后機(jī)械能守恒,根據(jù)桿的重心下降的高度確定重力勢(shì)能的減少量,由機(jī)械能守恒定律求桿處于水平位置時(shí)的動(dòng)能.

解答 解:開(kāi)始時(shí)桿的重心到AC線的距離為$\frac{R}{2}$,當(dāng)桿處于水平位置時(shí)重心到AC線的距離為$\frac{\sqrt{2}}{2}$R,則重心下降的高度為:
h=$\frac{\sqrt{2}}{2}$R-$\frac{R}{2}$=$\frac{\sqrt{2}-1}{2}$R
根據(jù)機(jī)械能守恒定律得:
Ek=mgh=$\frac{\sqrt{2}-1}{2}$mgR
即桿處于水平位置時(shí)的動(dòng)能為$\frac{\sqrt{2}-1}{2}$mgR.故A正確,BCD錯(cuò)誤.
故選:A

點(diǎn)評(píng) 本題中桿子不能看成質(zhì)點(diǎn),要根據(jù)重心下降的高度來(lái)求重力勢(shì)能的減少量,并能靈活運(yùn)用幾何關(guān)系幫助解決物理問(wèn)題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

7.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.探測(cè)地雷的探測(cè)器和機(jī)場(chǎng)的安檢門都是利用渦流工作的
B.電磁爐是利用電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生熱量來(lái)對(duì)食物加熱的
C.磁電式儀表的線圈骨架在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中所受的安培力對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生阻礙作用
D.交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)是利用電磁驅(qū)動(dòng)的原理工作的

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

8.下列說(shuō)法正確的是(  )
A.干濕泡溫度計(jì)的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度,這是濕泡外紗布中的水蒸發(fā)吸熱的結(jié)果
B.空氣的小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結(jié)果
C.彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn)
D.高原地區(qū)水的沸點(diǎn)較低,這是高原地區(qū)溫度較低的緣故

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

5.將一傾角為θ=37°的斜面固定在水平面上,在一質(zhì)量為m=1kg的滑塊上施加一水平向左的恒力F,將滑塊放在斜面的頂端并無(wú)初速釋放,當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到斜面體與水平面的銜接處時(shí)立即將力F撤走,最后靜止在水平面,滑塊由斜面頂端釋放的瞬間開(kāi)始計(jì)時(shí),以后每經(jīng)過(guò)時(shí)間△t=0.2s測(cè)量一次滑塊的速度,并將測(cè)量得到的數(shù)據(jù)記錄在下表中.已知斜面的長(zhǎng)度為x=4m,滑塊與斜面體和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同,忽略空氣的阻力以及滑塊經(jīng)斜面與水平面的銜接處損失的能量,重力加速度取g=10m/s,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
t/s0.00.20.42.22.4…
v/m•s-10.00.40.83.63.2…
(1)滑塊運(yùn)動(dòng)至斜面體底端時(shí)的速度大小為多大?
(2)滑塊與斜面體之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ以及外力F分別為多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

12.如圖,一條不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩一端跨過(guò)光滑釘子b懸掛一質(zhì)量為m1的重物,另一端與一輕質(zhì)繩相連于c點(diǎn),ac=$\frac{l}{2}$,c點(diǎn)懸掛質(zhì)量為m2的重物,平衡時(shí)ac正好水平,此時(shí)質(zhì)量為m1的重物的上表面正好與ac在同一水平線上且到b點(diǎn)的距離為l,到a點(diǎn)的距離為$\frac{5}{4}$l,則兩重物的質(zhì)量之比$\frac{{m}_{1}}{{m}_{2}}$為(  )
A.$\frac{5}{2}$B.2C.$\frac{5}{4}$D.$\frac{3}{5}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

2.一個(gè)質(zhì)量是50kg的運(yùn)動(dòng)員在圓弧半徑為30m的水平跑道上以速率6m/s跑動(dòng),該運(yùn)動(dòng)員需要的向心力為多大?若地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的最大靜摩擦力是其體重的0.25倍,那么運(yùn)動(dòng)員跑步轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度不能超過(guò)多少就能安全轉(zhuǎn)彎?(取g=10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.2015年12月18口,據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)一顆巖石球體行星-沃爾矢1061c,質(zhì)量是地球的4倍,它是迄今發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)系外部最近的潛在宜居行星,距離地球僅14光年,地球表面的重力加速度為g,引力常量為G,在地球表面發(fā)射人造衛(wèi)星的第一宇宙速度為v,假設(shè)該行星的半徑是地球的兩倍,自轉(zhuǎn)周期與地球相同,則( 。
A.該行星表面的重力加速度大小為2g
B.該行星的第一宇宙速度為v
C.該行星的同步衛(wèi)星與地球的同步衛(wèi)星周期相同
D.該行星的同步衛(wèi)星與地球的同步衛(wèi)星軌道半徑相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

14.某組同學(xué)在做“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)的裝置如圖甲所示,他們將軌道的一端墊得很高,并讓小車從圖示位置由靜止釋放.

(1)請(qǐng)指出其中錯(cuò)誤或不妥的三處:
1打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接的是直流電源  2木板墊得過(guò)高,平衡摩擦力過(guò)度3實(shí)驗(yàn)時(shí)小車未緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
(2)改進(jìn)上述錯(cuò)誤或不妥后,實(shí)際操作中還要求(寫(xiě)出一條即可):
先接通電源,再放開(kāi)小車
(3)試驗(yàn)中,對(duì)于橡皮筋和小車連接的問(wèn)題,該小組同學(xué)分別有兩種接法,你認(rèn)為正確的是圖乙中的A(填“A”或“B”)
(4)實(shí)驗(yàn)操作中需平衡小車受到的摩擦力,其最根本的目的是:
A.防止小車不能被橡皮筋拉動(dòng)
B.保證橡皮筋對(duì)小車做的功等于合外力對(duì)小車做的功
C.便于小車獲得較大的彈射速度
D.防止紙帶上打點(diǎn)不清晰
(5)本實(shí)驗(yàn)可通過(guò)作圖來(lái)尋找功與速度變化的關(guān)系.若所作的W-v的圖象如圖丙2所示,則下一步應(yīng)作W-v2(填“W-v2”或“W-v”)的關(guān)系圖象.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

15.下面的結(jié)論正確的是( 。
A.溫度高的物體,內(nèi)能不一定大
B.同樣質(zhì)量的水在100℃時(shí)的內(nèi)能比60℃時(shí)的內(nèi)能大
C.內(nèi)能大的物體,溫度一定高
D.內(nèi)能相同的物體,溫度一定相同

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