8．如圖所示，在距水平地面高為0.4m處，水平固定一根長直光滑桿，在桿上P點固定一定滑輪，滑輪可繞水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動，在P點的右邊，桿上套有一質(zhì)量m=2kg小球A．半徑R=0.3m的光滑半圓形細軌道豎直地固定在地面上，其圓心O在P點的正下方，在軌道上套有一質(zhì)量也為m=2kg的小球B．用一條不可伸長的柔軟細繩，通過定滑輪將兩小球連接起來．桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi)，兩小球均可看作質(zhì)點，且不計滑輪大小的影響，現(xiàn)給小球A一個水平向右的恒力F=50N，g取10m/s2，則下列判斷正確的是
（　�。�
A．小球B運動到P的正下方C處的速度大小為0
B．把小球B從地面拉到P的正下方C點力F做功為20J
C．小球B被拉到與小球A速度大小相等時，sin∠OPB=$\frac{3}{4}$
D．把小球B從地面拉到P的正下方C點小球B的機械能增加了6J

分析 根據(jù)幾何知識求出滑塊移動的位移大小，再求解力F做的功，力F做的功等于AB組成的系統(tǒng)機械能的增加，根據(jù)功能關(guān)系列方程求解小球B運動到C處時的速度大小v，當繩與軌道相切時兩球速度相等，小滑塊A與小球B的速度大小相等，由幾何知識求出夾角．

解答 解：A、由于B球到達C處時，已無沿繩的分速度，所以此時滑塊A的速度為零，考察兩球及繩子組成的系統(tǒng)的能量變化過程，由功能關(guān)系得：W=$\frac{1}{2}$mv2+mgR
代入已知量得：20=$\frac{1}{2}×2×{v}^{2}$+2×10×0.3，
解得小球B速度的大小為：v=$\sqrt{14}$m/s．故A錯誤；
B、對于F的做功過程，由幾何知識得到：力F作用點的位移為：
x=PB-PC=$\sqrt{0．{4}^{2}+0．{3}^{2}}-（0.4-0.3）=0.4m$
則力F做的功為：W=Fx=50×0.4J=20J，故B正確；
C、當繩與軌道相切時兩球速度相等，如圖：由三角形知識得：sin∠OPB=$\frac{R}{OP}$=$\frac{3}{4}$，故C正確；
D、設(shè)最低點勢能為0，小球B從地面拉到P的正下方時小球B的機械能增加，有：$△E=△{E}_{K}+△{E}_{P}=\frac{1}{2}m{v}^{2}+mgR=20J$，故D錯誤；
故選：BC

點評 本題連接體問題，關(guān)鍵分析兩物體之間的速度與高度關(guān)系并運用幾何知識和功能關(guān)系來研究，注意分析B球到達最高點時A球速度為零．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．光滑管狀軌道ABC由直軌道AB和圓弧形軌道BC組成，二都在B處相切并平滑連接，O為圓心，O、A在同一條水平線，OC豎起，一直徑略小于圓管直徑的質(zhì)量為m的小球，用細線穿過管道與質(zhì)量為M的物塊連接，將小球由A點靜止釋放，當小球運動B處時細線斷裂，小球繼續(xù)運動，已知弧形軌道的半徑為R=$\frac{8}{3}$m，所對應(yīng)的圓心角為53°，sin53°=0.8，g=10m/s2．
（1）若M=5m，求小球在直軌道部分運動時的加速度大��；
（2）若M=5m，求小球在C點拋出后下落高度h=$\frac{4}{3}$m時到C點的水平位移；
（3）M、N滿足什么關(guān)系時，小球能夠運動到C點？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．在物理學發(fā)展過程中，有許多科學家做出了突出貢獻，關(guān)于科學家和他們的貢獻，下列說法正確的是（　�。�
A．亞里士多德認為力是維持物體運動的原因，伽利略通過“理想斜面實驗”證實了其正確性
B．卡文迪許利用扭秤實驗首先較準確地測出了引力常量
C．安培堅信電和磁之間一定存在著某種聯(lián)系，他首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，突破了人們對電與磁認識的局限
D．奧斯特首先提出一種觀點，認為在電荷的周圍存在著由它產(chǎn)生的電場

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．下列說法正確的是（　�。�
A．哥白尼創(chuàng)立地心說
B．開普勒用數(shù)據(jù)歸納的研究方法發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律
C．牛頓用實驗的方法測出引力常量G
D．牛頓認為在足夠高的高山上以足夠大的水平速度拋出一物體，物體就不會再落在地球上

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．據(jù)央視報道，中科院等離子體物理研究所經(jīng)過八年的艱苦努力，終于率先建成了世界上第一個全超導的托克馬克試驗裝置并調(diào)試成功，這種裝置被稱為“人造太陽”（如圖），它能夠承受上億攝氏度高溫且能夠控制等離子態(tài)的核子發(fā)生聚變并穩(wěn)定持續(xù)地輸出能量，就像太陽一樣為人類提供無限清潔的能源．在下列核反應(yīng)方程中有可能是該裝置內(nèi)部所進行的核反應(yīng)的是（　�。�
A．${\;}_{7}^{14}$N+${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{8}^{17}$O+${\;}_{1}^{1}$H
B．${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{3}$H→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{0}^{1}$n
C．${\;}_{92}^{238}$U→${\;}_{90}^{234}$Th+${\;}_{2}^{4}$He
D．${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{56}^{141}$Ba+${\;}_{36}^{92}$Kr+3${\;}_{0}^{1}$n

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．在雙縫干涉實驗中，實驗裝置如圖所示，圖中①②③④⑤依次是光源、濾光片、單縫、雙縫、光屏．調(diào)整實驗裝置中的雙縫，使兩狹縫間的距離增大，則在光屏上看到的條紋（　�。�
A．條紋條數(shù)變少B．條紋間距不變C．條紋間距變大D．條紋間距變小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．下列說法正確的是（　�。�
A．盧瑟福通過α粒子散射實驗提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型
B．結(jié)合能越大，原子核結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定
C．如果使用某種頻率的光不能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則需增大入射光的光照強度才行
D．發(fā)生β衰變時，元素原子核的質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)增加1
E．光電管是基于光電效應(yīng)的光電轉(zhuǎn)換器件，可使光信號轉(zhuǎn)換成電信號

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

17．如圖1所示，一水平放置的平行板電容器，上極板接地，下極板是一個金屬盤，極板長L，兩板間的距離d，電容器的電容C，開始電容器不帶電．現(xiàn)在平行板電容器的左側(cè)以相同的速度不斷地沿平行于極板的方向向右發(fā)射質(zhì)量m、電荷量q的帶正電的小液滴，己知落在下極板的小液滴電荷全部被下極板吸收，重力加速度為g，不計小液滴在運動過程中受到的空氣阻力和液滴間的作用，不計下極板邊緣的高度和由于下極板聚集液體電容器電容的變化．
（1）若小液滴僅從兩板間的中心處射入，且已知射入的第一滴小液滴落在下極板的中心，求：①小液滴射入的初速度v0的大�。虎谧罱K下極板能收集到的液滴數(shù)．
（2）若在兩極板間接一直流電源（內(nèi)阻不計），并使小液滴以（1）中同樣大小的速度v0從兩板間的各個位置均勻射入（如圖2），通過調(diào)整電源的輸出電壓U，可以改變打到下極板的滴數(shù)與射入板間總液滴數(shù)的比值k．請推導出k隨U變化的函數(shù)關(guān)系式．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

18．三棱鏡的頂角是60°，折射率為$\sqrt{2}$，一束光線的入射角為45°，則出射角和偏向角分別為45°、30°（偏向角為入射光線與出射光線之間的夾角）．

查看答案和解析>>

同步練習冊答案