17.如圖所示,圓心在O點(diǎn)、半徑為R的光滑圓弧軌道ABC豎直固定在水平桌面上,OC與OA的夾角為60°,軌道最低點(diǎn)A與桌面相切.一足夠長(zhǎng)的輕繩兩端分別系著質(zhì)量為m1和m2的兩小球(均可視為質(zhì)點(diǎn)),掛在圓弧軌道光滑邊緣C的兩邊,開(kāi)始時(shí)m1位于C點(diǎn),然后從靜止釋放.則( 。
A.在m1由C點(diǎn)下滑到A點(diǎn)的過(guò)程中兩球速度大小始終相等
B.在m1由C點(diǎn)下滑到A點(diǎn)的過(guò)程中重力對(duì)m1做功的功率先增大后減小
C.在m1由C點(diǎn)下滑到A點(diǎn)的過(guò)程中m1的機(jī)械能一直減小
D.若m1恰好能沿圓弧下滑到A點(diǎn),則m1=2m2

分析 AB兩個(gè)小球用繩子連在一起,說(shuō)明沿繩子方向的速度是一樣的,而在m1滑下去一段過(guò)程以后,此時(shí)的繩子與圓的切線是不重合,所以速度不等,重力的功率就是P=mgv,分析豎直方向速度的變化情況求解,若m1恰好能沿圓弧軌道下滑到a點(diǎn),此時(shí)兩小球速度均為零,根據(jù)動(dòng)能定理求解質(zhì)量關(guān)系.

解答 解:A、m1由C點(diǎn)下滑到A點(diǎn)的過(guò)程中,沿繩子方向的速度是一樣的,在m1滑下去一段過(guò)程以后,此時(shí)的繩子與圓的切線是不重合,而是類(lèi)似于圓的一根弦線而存在,所以此時(shí)兩個(gè)物體的速度必然不相同的,故A錯(cuò)誤;
B、重力的功率就是P=mgv,這里的v是指豎直的分速度,一開(kāi)始m1是由靜止釋放的,所以m1一開(kāi)始的豎直速度也必然為零,最后運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的時(shí)候,由于此時(shí)的切線是水平的,所以此時(shí)的豎直速度也是零但是在這個(gè)C到A的過(guò)程當(dāng)中是肯定有豎直分速度的,所以相當(dāng)于豎直速度是從無(wú)到有再到無(wú)的一個(gè)過(guò)程,也就是一個(gè)先變大后變小的過(guò)程,所以這里重力功率mgv也是先增大后減小的過(guò)程,故B正確;
C、在m1由C點(diǎn)下滑到A點(diǎn)的過(guò)程中m1對(duì)m2做正功,故m1的機(jī)械能減小,故C正確;
D、若m1恰好能沿圓弧軌道下滑到a點(diǎn),此時(shí)兩小球速度均為零,
根據(jù)動(dòng)能定理得:m1gR(1-cos60°)=m2gR,解得:m1=2m2,故D正確;
故選:BCD

點(diǎn)評(píng) 本題解題的關(guān)鍵是對(duì)兩個(gè)小球運(yùn)動(dòng)情況的分析,知道小球做什么運(yùn)動(dòng),并能結(jié)合動(dòng)能定理、幾何關(guān)系解題,難度適中.

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:選擇題

15.人站在h高處的平臺(tái)上,水平拋出一個(gè)質(zhì)量為m的物體,物體落地時(shí)的速度為v,以地面為重力勢(shì)能的零點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,則有(  )
A.人對(duì)小球做的功是$\frac{1}{2}$mv2B.人對(duì)小球做的功是$\frac{1}{2}$mv2-mgh
C.小球落地時(shí)的機(jī)械能是$\frac{1}{2}$mv2+mghD.小球落地時(shí)的機(jī)械能是$\frac{1}{2}$mv2-mgh

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.兩帶電體之間由于靜電力作用而具有的勢(shì)能叫做電勢(shì)能.若取兩帶電體相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)的電勢(shì)能為零,一個(gè)電荷量為q0(q0<0)的點(diǎn)電荷量為Q0(Q0>0)的引力源中心為r0時(shí),其電勢(shì)能E=-k$\frac{{Q}_{0}{q}_{0}}{{r}_{0}}$(式中k為靜電力恒量).
   氫原子的核外電子e繞其原子核做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由于向外輻射了一個(gè)光子,使電子的圓軌道半徑從r1減小到r2.若電子繞原子核運(yùn)動(dòng)的向心力由電子與原子核之間的庫(kù)侖力提供,普朗克常數(shù)為h,在輻射光子的頻率為(  )
A.$\frac{k{e}^{2}}{h}$($\frac{1}{{r}_{1}}-\frac{1}{{r}_{2}}$)B.$\frac{k{e}^{2}}{2h}$($\frac{1}{{r}_{1}}-\frac{1}{{r}_{2}}$)C.$\frac{k{e}^{2}}{h}$($\frac{1}{{r}_{2}}$-$\frac{1}{{r}_{1}}$)D.$\frac{k{x}^{2}}{2h}$($\frac{1}{{r}_{2}}$-$\frac{1}{{r}_{1}}$)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

5.如圖所示,在豎直平面內(nèi)的xoy的坐標(biāo)內(nèi),oy表示豎直向上的方向,該平面內(nèi)存在沿x軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng).一個(gè)帶電小球從坐標(biāo)原點(diǎn)沿oy方向豎直向上拋出,初動(dòng)能為4J,不計(jì)空氣阻力.它達(dá)到最高點(diǎn)M的坐標(biāo)為(2cm,2cm),落到x軸的位置為N點(diǎn).問(wèn)
(1)小球在M點(diǎn)的動(dòng)能.
(2)N點(diǎn)的坐標(biāo)和小球經(jīng)過(guò)N點(diǎn)動(dòng)能.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

12.如圖所示,是一輛汽車(chē)做直線運(yùn)動(dòng)的s-t圖象,對(duì)線段OA、AB、BC、CD所表示的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( 。
A.CD段運(yùn)動(dòng)最快
B.AB勻速運(yùn)動(dòng)
C.CD段表示的運(yùn)動(dòng)方向與初始運(yùn)動(dòng)方向相反
D.運(yùn)動(dòng)4h后汽車(chē)的位移大小為30km

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

2.質(zhì)量為m=100kg的小船靜止在水面上,水的阻力不計(jì),船上左、右兩端各站著質(zhì)量分別為m=40kg,m=60kg的游泳者,當(dāng)甲朝左,乙朝右,同時(shí)以相對(duì)河岸4m/s的速率躍入水中時(shí),求小船運(yùn)動(dòng)的速度.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.冬天當(dāng)我們脫毛絨衫時(shí),靜電經(jīng)常會(huì)跟你開(kāi)個(gè)小玩笑,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.當(dāng)將外衣脫下的過(guò)程中,內(nèi)外衣間摩擦起電,內(nèi)衣和外衣所帶的電荷是同種電荷
B.內(nèi)外兩件衣看作電容器的兩極,且電荷量不變,脫下外衣過(guò)程,兩衣間電勢(shì)差將變小
C.在將外衣脫下的過(guò)程中,內(nèi)外兩衣間隔增大,衣物上電荷的電勢(shì)能將減小
D.脫衣時(shí)如果人體帶上了電,當(dāng)手接近金屬門(mén)把時(shí),會(huì)造成對(duì)人體輕微的電擊

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

6.長(zhǎng)方體滑塊以一定初速度v0滑倒一水平面上,滑行的最大距離為sA.若把該滑塊攔腰割成完全相同的滑塊,再任選一塊以同樣的初速度v0在同一水平面上滑行,其滑行最大距離為sB,假設(shè)分割前后滑塊的各個(gè)面粗糙程度都相同.則sA與sB相比較為( 。
A.sA=sBB.sA>sBC.sA<sBD.不能確定

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

7.下列速度中,指平均速度的是(  )
A.艦載機(jī)離開(kāi)航吋甲板時(shí)的速度
B.導(dǎo)航儀提醒“你己超速”時(shí)車(chē)的速度
C.雨滴落地時(shí)的速度
D.小明百米跑的成績(jī)?yōu)?4s,速度約7m/s

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同步練習(xí)冊(cè)答案