18．如圖所示，將質(zhì)量為2m的重物懸掛在輕繩的一端，輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的小環(huán)，小環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上，光滑定滑輪與直桿的距離為d．現(xiàn)將環(huán)從與定滑輪等高的A處由靜止釋放，當環(huán)沿直桿下滑距離也為d時（圖中B點），下列說法正確的是（重力加速度為g）（　�。�
A．環(huán)剛釋放時輕繩中的張力等于2mg
B．環(huán)到達B點時，重物上升的高度為（$\sqrt{2}$-1）d
C．環(huán)在B點的速度與重物上升的速度大小之比為$\sqrt{2}$：1
D．環(huán)在B點時的速度大小為$\sqrt{（2\sqrt{2}-1）gd}$

分析 本題A的關鍵是由小環(huán)加速下落可知重物加速上升，再根據(jù)牛頓第二定律即可求解；題B的關鍵是明確重物上升的高度應等于繩子縮短的長度；題C和D的關鍵是明確小環(huán)在沿繩子的方向速度與重物速度相等，然后將小環(huán)的速度沿繩子與垂直于繩子方向正交分解即可．

解答 解：A：由題意，釋放時小環(huán)向下加速運動，則重物將加速上升，對重物由牛頓第二定律可知繩中張力一定大于重力2mg，故A錯誤；
B、小環(huán)到達B處時，重物上升的高度應為繩子縮短的長度，即△h=$\sqrt{2}$d-d，故B正確；
C、兩個物體沿著繩子方向的分速度，故：v環(huán)cos45°=vG，故環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比為$\sqrt{2}$：1，故C正確；
D、小環(huán)和重物系統(tǒng)機械能守恒，故：mgd-2mg△h=$\frac{1}{2}$mv環(huán)2+$\frac{1}{2}$（2m）vG2；聯(lián)立解得：v環(huán)=$\sqrt{（3-2\sqrt{2}）gd}$，故D錯誤；
故選：BC

點評 解決本題的關鍵知道系統(tǒng)機械能守恒，知道環(huán)沿繩子方向的分速度的等于重物的速度，要注意重物上升的高度不等于d，應由幾何關系求解h．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

3．利用如圖甲所示的電路測量某種電阻絲材料的電阻率，所用電阻絲的電阻約為20Ω．帶有刻度尺的木板上有a和b兩個接線柱，把電阻絲拉直后固定在接線柱a和b上，在電阻絲上夾上一個帶有接線柱c的小金屬夾，沿電阻絲移動金屬夾，可改變其與電阻絲接觸點P的位置，從而改變接入電路中電阻絲的長度．
可供選擇的器材還有：
電池組E（電動勢為3.0V，內(nèi)阻約1Ω）；
電流表A1（量程0～100mA，內(nèi)阻約5Ω）；
電流表A2（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω）；
電阻箱R（0～999.9Ω）；
開關、導線若干．
實驗操作步驟如下：
A．用螺旋測微器在電阻絲上三個不同的位置分別測量電阻絲的直徑；
B．將選用的實驗器材，按照圖甲連接實驗電路；
C．調(diào)節(jié)電阻箱使其接入電路中的電阻值較大；
D．將金屬夾夾在電阻絲上某位置，閉合開關，調(diào)整電阻箱的阻值，使電流表滿偏，然后斷開開關．記錄電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L；
E．改變金屬夾與電阻絲接觸點的位置，閉合開關，調(diào)整電阻箱的阻值，使電流表再次滿偏．重復多次，記錄每一次電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L；
F．斷開開關，整理好器材．

①某次測量電阻絲直徑d時，螺旋測微器示數(shù)如圖3所示，則d=0.730mm；
②實驗中電流表應選擇A1（選填“A1”或“A2”）；
③用多用電表的歐姆檔粗測電阻絲的電阻，選用“×10”倍率的電阻檔測量，發(fā)現(xiàn)多用電表指針偏轉(zhuǎn)角過大，因此需選擇“×1”倍率的電阻檔（填“×1”或“×100”），并重新歐姆調(diào)零，再進行正確測量，多用電表的示數(shù)如圖4所示，測量結(jié)果R=13Ω．
④用記錄的多組電阻箱的阻值R和對應的接入電路中電阻絲長度L的數(shù)據(jù)，繪出了如圖5所示的R-L關系圖線，圖線在R軸的截距為R0，在L軸的截距為L0，再結(jié)合測出的電阻絲直徑d，寫出電阻絲的電阻率表達式ρ=$\frac{{{πd}_{\;}^{2}R}_{0}^{\;}}{{4L}_{0}^{\;}}$（用給定的物理量符號和已知常數(shù)表示）．
④本實驗中，電流表的內(nèi)阻對電阻率的測量結(jié)果無影響（填“有”或“無”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

4．某研究性學習小組為了探究燈絲電阻與溫度的關系，設計并完成了有關實驗，以下是實驗中可供選擇的器材：
A．待測小燈泡（額定功率6W'額定電流0.5A）
B．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）
C．電壓表（0～5V，內(nèi)阻約5kΩ）
D．電壓表（0～15V，內(nèi)阻約15kΩ）
E．滑動變阻器（0～50Ω，1.5A）
F．滑動變阻器（0～1000Ω，0.1A）
G．直流電源（電動勢15V，內(nèi)阻可忽略）
H．電鍵一個、導線若干．
（1）實驗中調(diào)節(jié)滑動變阻器，小燈泡兩端電壓可以從零至額定電壓范圍內(nèi)變化，從而測出小燈泡在不同電壓下的電流．則電壓表選D，滑動變阻器選E （填代號）．
（2）請在實線方框中畫出為完成上述實驗而設計的電路圖．
（3）如圖所示是該小組測得小燈泡的I-U圖線，由圖線可知，小燈泡兩端的電壓為6V時，其電阻值為15Ω；現(xiàn)有E=24V，r=16Ω的電源一個，學習小組將二個這樣的相同燈泡串聯(lián)接在該電源兩端，則每個燈泡的實際功率約為3.8W（答案保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．如圖，MNPQ是一個足夠長的處于豎直平面內(nèi)固定的金屬框架，框架的寬度為L，電阻忽略不計．a(chǎn)b是一根質(zhì)量為m，電阻為R的導體棒，能緊貼框架無摩擦下滑，整個框架處于垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場中．導體棒ab由靜止開始下落至達到最大速度所用時間為t，下落高度為h．g為重力加速度．則導體棒ab在下落過程中（　　）
A．最大加速度為g
B．最大速度小于$\frac{2h}{t}$
C．瞬時熱功率可能大于$\frac{{m}^{2}{g}^{2}R}{{B}^{2}{L}^{2}}$
D．由靜止開始下落至達到最大速度所用時間t大于$\frac{mR}{{B}^{2}{L}^{2}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．如圖所示，水平面上平行放置的光滑金屬導軌相距L=0.2m，導軌置于磁感應強度B=0.5T、方向與導軌平面垂直的勻強磁場中，導軌左端接阻值為 R=1.5Ω的電阻，導軌電阻可忽略不計．今把電阻r=0.5Ω的導體棒 MN 放在導軌上，棒與導軌垂直，接觸良好．若導體棒以v=10m/s的速度勻速向右運動，求：
（1）導體棒中感應電動勢的大小及通過 MN 棒的電流大��；
（2）導體棒兩端的電勢差；
（3）維持導體棒做勻速運動所施加的向右的水平外力的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．一根內(nèi)壁光滑的細圓管，彎成四分之三個園，放在豎直面內(nèi)，一個質(zhì)量為m的小球從A口正上方某高處無初速釋放，恰好能再次進入A口，小球第一次經(jīng)過最低點時對細圓管的壓力為（　　）
A．$\frac{5}{2}$mgB．$\frac{7}{2}$mgC．$\frac{9}{2}$mgD．$\frac{11}{2}$mg

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．如圖所示，鏈球運動員在將鏈球拋擲出手之前，總要雙手拉著鏈條，加速轉(zhuǎn)動幾周，這樣可使鏈球的速度盡量增大，拋擲出手后飛行得更遠，在運動員加速轉(zhuǎn)動過程中，能發(fā)現(xiàn)他手中鏈球的鏈條與豎直方向的夾角θ將隨著鏈球轉(zhuǎn)速增大而增大，下面關于鏈條拉力F、鏈球周期T、角速度w和線速度v與θ角關系的圖象，可能正確的是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

7．如圖所示，一根質(zhì)量為m（質(zhì)量分布均勻）的柔軟導線的兩端分別固定于A、D兩個立柱上，A、D等高且相距為d，空間中有垂直于紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B．當導線中通以大小為I、方向由A到D的電流時，導線上A、D兩點的切線與水平方向的夾角均為θ，導線的最低點C到直線AD的距離為H，重力加速度為g．求
（1）磁場對導線左半部分的安培力大小；
（2）導線發(fā)生拉伸形變時，導線內(nèi)部任一截面的兩側(cè)存在垂直于截面的大小相等、方向相反的拉力，該力叫做張力．求導線上A點張力的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．一質(zhì)點沿x軸正方向做直線運動，通過坐標原點時開始計時，其$\frac{x}{t}$-t圖象如圖所示，則（　�。�
A．質(zhì)點做勻速直線運動，速度為1 m/s
B．質(zhì)點做勻加速直線運動，加速度為0.5 m/s2
C．質(zhì)點在1 s末速度為2 m/s
D．質(zhì)點在第1 s內(nèi)的位移為2 m

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