17.如圖所示,一輕繩繞過兩個(gè)輕質(zhì)小定滑輪O1、O2和物體B連接,另一端與套在直桿上的物體A連接,已知直桿兩端固定,與兩定滑輪在同一豎直平面內(nèi),與水平面的夾角θ=60°;初始時(shí)繩被拉直,A與兩定滑輪在同一高度,且與定滑輪O1的距離為L,A、B兩物體可視為質(zhì)點(diǎn)且質(zhì)量均為m,重力加速度為g,設(shè)直桿足夠長,B運(yùn)動(dòng)過程中不會(huì)與其他物體相碰,現(xiàn)將A、B由靜止釋放,不計(jì)一切摩擦.則下列結(jié)果正確的是( 。
A.物體A下滑的過程中,B將先下降后上升
B.當(dāng)物體B速度為零時(shí),物體A的速度也一定為零
C.當(dāng)物體B到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),物體A的加速度等于零
D.物體A在下滑距離為L時(shí)的速度大小是v=$\frac{\sqrt{20\sqrt{3}gL}}{5}$

分析 根據(jù)幾何關(guān)系,通過繩子長短的變化判斷B的運(yùn)動(dòng)方向.當(dāng)B速度為零時(shí),繩子與桿垂直,此時(shí)B下降到最低點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律求出A的加速度.根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律,以及A、B的速度關(guān)系求出物體A在下滑距離為L時(shí)的速度大。

解答 解:A、A端繩將先變短,后變長,故B將先下降,后上升,故A正確.
B、當(dāng)A端繩垂直于桿時(shí),沿繩方向速度為零,此時(shí)B速度為零,但是A的速度不為零,故B錯(cuò)誤.
C、當(dāng)繩垂直于桿時(shí),B運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn),此時(shí)A的加速度為${a}_{A}=\frac{mgsinθ}{m}=gsinθ$,故C錯(cuò)誤.
D、當(dāng)A下滑L時(shí),由幾何關(guān)系知,B仍在原位置,由系統(tǒng)機(jī)械能守恒有:$mgLsin60°=\frac{1}{2}m{{v}_{A}}^{2}+\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}$,其中vB=vAcos60°,可解得${v}_{A}=\frac{\sqrt{20\sqrt{3}gL}}{5}$,故D正確.
故選:AD.

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查了牛頓第二定律、機(jī)械能守恒定律、運(yùn)動(dòng)的合成與分解等知識(shí),解答本題的關(guān)鍵是弄清楚小球和物塊的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況.

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

7.如圖所示為某一電路的俯視圖,將一根金屬棒ab垂直放在兩水平且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌上,金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好且可以無摩擦地左右滑動(dòng),電容器兩極板間距與導(dǎo)軌間距均為L=0.2m,電容器的兩極板間及導(dǎo)軌間均有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),金屬棒ab在導(dǎo)軌間部分的電阻R0=2Ω,定值電阻R1=2Ω,電容器的電容C=I0μF,金屬棒ab向右做勻速運(yùn)動(dòng),使不計(jì)重力的帶電粒子以v0=4m/s的初速度水平向右射入電容器兩極板間恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng).
(1)求此時(shí)電容器所帶電荷量.
(2)為使金屬棒ab保持勻速運(yùn)動(dòng),作用在金屬棒ab上的水平外力F做功的功率是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

8.如圖所示,電阻不計(jì)的“∠”型平行導(dǎo)軌足夠長,間距L=2m,傾斜部分的傾角θ=53°.整個(gè)空間存在B=1T、方向垂直傾斜導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng).金屬棒ab、cd的阻值均為R=1Ω,cd棒質(zhì)量m=1kg,ab棒光滑,cd棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.取g取10m/s2,sin530=0.8.
(1)將ab由靜止釋放,到達(dá)某一位置時(shí)cd棒恰好開始滑動(dòng),求此時(shí)ab的速率;
(2)若無論從多高的位置釋放ab棒,cd棒都不動(dòng),分析ab棒質(zhì)量應(yīng)滿足的條件.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.如圖所示,半徑為R的玻璃半圓柱體,圓心為O.兩條平行單色光射向圓柱面,方向與底面垂直,光線l的入射點(diǎn)A為圓柱面的頂點(diǎn),光線2的入射點(diǎn)為B,∠AOB=60°.已知該玻璃對(duì)紅光的折射率n=$\sqrt{3}$,兩條光線經(jīng)柱面和底面折射后的交點(diǎn)與O點(diǎn)的距離d( 。
A.$\frac{1}{2}$RB.$\frac{\sqrt{3}}{2}$RC.$\frac{1}{3}$RD.$\frac{\sqrt{3}}{3}$R

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖為某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象,由圖象可知( 。
A.質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為x=2sin 50πt(cm)
B.在t=0.01 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度為負(fù)向最大
C.P時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向向下
D.從0.02 s至0.03 s質(zhì)點(diǎn)的位移增大,速度減小

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

2.為減少二氧化碳排放,我國城市公交推出新型節(jié)能環(huán)保電動(dòng)車,在檢測(cè)某款電動(dòng)車性能的實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量為8×102kg的電動(dòng)車由靜止開始沿平直公路行駛,達(dá)到的最大速度為15m/s,利用傳感器測(cè)得此過程中不同時(shí)刻電動(dòng)車的牽引力F與對(duì)應(yīng)的速度v,并描繪出F-$\frac{1}{v}$圖象ABC,如圖所示,(圖中AB、BO均為直線),假設(shè)電動(dòng)車行駛中所受的阻力恒定,則
(1)電動(dòng)車所受到的阻力是多大?
(2)電動(dòng)車在B點(diǎn)的速度是多少?
(3)電動(dòng)車由靜止開始到達(dá)B點(diǎn)的時(shí)間是多長?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.某同學(xué)站在裝有力傳感器的輕板上做下蹲-起立的動(dòng)作.如圖所示為記錄的力隨時(shí)間變化的圖線,縱坐標(biāo)為力(單位為牛頓),橫坐標(biāo)為時(shí)間(單位為秒).由圖線可知,該同學(xué)的體重約為650N,除此以外,以下有關(guān)由圖線還可以得到的信息,其中正確的是( 。
A.該同學(xué)做了兩次下蹲-起立的動(dòng)作
B.該同學(xué)做了一次下蹲-起立的動(dòng)作
C.下蹲過程中人處于失重狀態(tài),起立過程中人處于超重狀態(tài)
D.下蹲過程中人所受重力先變小后變大

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.下列說法正確的是( 。
A.介質(zhì)中有機(jī)械波傳播時(shí),介質(zhì)本身并不隨波一起傳播
B.超聲波比人耳可以聽到的普通聲波更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象
C.當(dāng)觀察者勻速靠近波源時(shí),觀察者接受的頻率大于波源發(fā)出的頻率
D.系統(tǒng)在外力驅(qū)使下做受迫振動(dòng)時(shí),它的振動(dòng)頻率等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率
E.一個(gè)單擺,在重慶做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期為T,則把它帶到北極處,它做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期將小于T

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖所示,彈簧左端固定在豎直墻面上,右端與水平面上的木塊相連,當(dāng)木塊在A位置時(shí)彈簧處于自然長度.現(xiàn)將木塊移到B位置后由靜止釋放,則木塊在向右運(yùn)動(dòng)的過程中( 。
A.先做加速運(yùn)動(dòng),后做減速運(yùn)動(dòng)
B.先做勻加速運(yùn)動(dòng),后做勻速運(yùn)動(dòng)
C.一直做勻加速運(yùn)動(dòng)
D.先做加速運(yùn)動(dòng),再做勻速運(yùn)動(dòng),最后做減速運(yùn)動(dòng)

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