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18.如圖所示,甲、乙為豎直平面內兩光滑的固定半圓形軌道,軌道甲的半徑小于軌道乙,兩軌道的圓心等高.a、b為兩可視為質點的小球,a球質量大于b球質量.現(xiàn)讓兩球分別從軌道左端最高點由靜止釋放,在各自到達軌道最低點時,有(  )
A.a 球的速度一定大于 b 球的速度
B.a 球的動能一定小于 b 球的動能
C.a 球的向心加速度一定小于 b 球的向心加速度
D.a 球對軌道的壓力一定大于 b 球對軌道的壓力

分析 根據(jù)機械能守恒定律比較小球到達底端時的動能大小以及速度大。鶕(jù)向心加速度公式比較兩球的向心加速度大小,結合牛頓第二定律比較支持力的大。

解答 解:A、根據(jù)機械能守恒定律可得:mgR=$\frac{1}{2}$mv2知:v=$\sqrt{2gR}$,半徑大的圓形軌道,球到達底端的速度大,即a球的速度一定小于 b 球的速度.故A錯誤;
B、a球質量大,到達底端的速度小,所以不能判斷出動能的大小關系,故B錯誤.
C、根據(jù)向心加速度公式可得向心加速度為:a=$\frac{{v}^{2}}{R}$=2g,則可知,兩球的向心加速度相等,故C錯誤.
D、根據(jù)牛頓第二定律得:N-mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$,解得:N=3mg,由于a球的質量大,則a球對軌道的壓力大,故D正確.
故選:D

點評 本題考查了牛頓第二定律、動能定理與圓周運動的綜合運用,知道最低點向心力的來源,以及知道最低點小球的向心加速度大小與圓弧形軌道的半徑無關.

練習冊系列答案
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8.掃地機器人是智能家用電器一種,它利用自身攜帶的小型吸塵部件進行吸塵清掃,如圖為某款掃地機器人,已知其電池容量2200mAh,額定工作電壓15V,額定功率33W,則下列說法正確的是( 。
A.題中“mAh”是能量的單位
B.掃地機器人的電阻是20Ω
C.掃地機器人正常工作時的電流是2.2A
D.掃地機器人充滿電后一次工作時間約為2h

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9.某同學在體能測試中,1.5小時登上了海拔約1800米的黃山天都峰.該同學在本次測試中克服重力做功的平均功率最接近(  )
A.2000WB.200WC.20WD.2W

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6.下列說法中正確的是( 。
A.開普勒發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律
B.牛頓測出了萬有引力常量
C.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,卡文迪許測出了萬有引力常量
D.伽利略提出所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓

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13.如圖所示,AB是傾角θ=600的粗糙直軌道,BCD是半徑R=0.35m的光滑豎直圓弧軌道,AB恰好在B點與圓弧相切,P點與圓弧的圓心O等高,一個質量m=0.4kg(可以看作質點)的物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)?=$\frac{{\sqrt{3}}}{2}$,取g=10m/s2
(1)求物塊在斜面AB上滑動時受到的摩擦力大;
(2)若物塊在P處由靜止釋放,求物塊在軌道上足夠多次地來回滑動后通過最低點E處時受到的支持力的大小;
(3)若物塊在P處以某一初速度沿斜面向下滑動,恰好能通過圓弧最高點D,求初速度的大。

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3.半徑為R的透明圓柱體,過其軸線OO′的截面如圖所示,位于截面所在平面內的一細束光線,以角i0=60°由O點入射,折射光線由上邊界的A點射出,A點與左端面的距離為R,當光線在O點的入射角減小至某一值時,折射光線在上邊界的B點恰好發(fā)生全反射.求B點與左端間的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.宇航員在太空站內做了如下實驗:選取兩個質量分別為mA=0.2kg、mB=0.4kg的小球A、B和一根輕質短彈簧,彈簧的一端與小球A粘連,另一端與小球B接觸而不粘連.現(xiàn)使小球A和B之間夾著被壓縮的輕質彈簧,處于鎖定狀態(tài),一起以速度v0=0.1m/s做勻速直線運動,如圖所示,過一段時間,突然解除鎖定(解除鎖定沒有機械能損失),兩球仍沿原直線運動,從彈簧與小球B剛剛分離開始計時,經時間t=3.0s,兩球之間的距離增加了S=2.7m,求彈簧被鎖定時的彈性勢能Ep

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.水平傳送帶勻速運動,速度大小為v,現(xiàn)將一小工件放到傳送帶上.該工件初速度為零,當它在傳送帶上滑動一段距離后速度達到v后與傳送帶保持相對靜止.設工件質量為m,它與傳送帶間的滑動摩擦系數(shù)為μ,則在工件相對傳送帶滑動的過程中下列說法正確的是( 。
A.摩擦力對工件做的功為$\frac{1}{2}$mv2
B.系統(tǒng)增加的內能為$\frac{1}{2}$mv2
C.傳送帶需額外做的功為$\frac{1}{2}$mv2
D.工件相對于傳送帶滑動的路程大小為$\frac{{v}^{2}}{2μg}$

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5.如圖所示,邊長為L的正六邊形abcdef中,存在垂直該平面向內的勻強磁場,磁感應強度大小為B.a點處的粒子源發(fā)出大量質量為m、電荷量為+q的同種粒子,粒子的速度大小不同,方向始終垂直ab邊且與磁場垂直,不計粒子的重力,當粒子的速度為v時,粒子恰好經過b點,下列說法正確的是( 。
A.速度小于v的粒子在磁場中運動時間為$\frac{πm}{2qB}$
B.經過c點的粒子在磁場中做圓周運動的半徑為L
C.經過d點的粒子在磁場中運動的時間為$\frac{πm}{4qB}$
D.速度大于2v 小于4v的粒子一定打在cd邊上

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