【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)有光滑軌道ABCD，其中BC是半徑為R的四分之一圓弧軌道，AB是豎直軌道，CD是水平軌道。 AB與BC相切于B點(diǎn)，CD與BC相切于C點(diǎn)。一根長(zhǎng)為2R的輕桿兩端分別固定著兩個(gè)質(zhì)量均為m的相同小球P、Q(視為質(zhì)點(diǎn))，從Q與B等高處由靜止釋放，兩球滑到水平軌道上。重力加速度為g，則下列說(shuō)法中正確的是(　　)

A. 下滑的整個(gè)過程中P球機(jī)械能守恒

B. 下滑的整個(gè)過程中兩球與輕杠構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒

C. Q球過C點(diǎn)的速度大小為

D. 下滑的整個(gè)過程中Q球機(jī)械能增加量為

【答案】D

【解析】A、P球運(yùn)動(dòng)過程中輕桿要做功，所以機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；

B、把兩個(gè)球和輕桿作為一個(gè)系統(tǒng)來(lái)研究的話，除了重力和系統(tǒng)內(nèi)的彈力做功，沒有別的力做功，符合機(jī)械能守恒的條件，故B錯(cuò)誤；

C、Q球過C點(diǎn)時(shí),桿與豎直方向的夾角的余弦: ,故 ;
根據(jù)機(jī)械能守恒定律,有:


桿不可伸長(zhǎng),故兩個(gè)球沿著桿方向的分速度相等,故:


聯(lián)立計(jì)算得出:


故C錯(cuò)誤;
D、下滑的整個(gè)過程中,根據(jù)機(jī)械能守恒定律,有:


計(jì)算得出:
故Q球機(jī)械能增加量為: ;所以D選項(xiàng)是正確的;

綜上所述本題答案是：D

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：

【題目】一長(zhǎng)木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物塊，t=0時(shí)刻開始，小物塊與木板一起以12m/s共同速度向右運(yùn)動(dòng)，直到小木塊剛好停在長(zhǎng)木板的右端，小木塊的大小忽略不計(jì)。小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。小木塊的質(zhì)量為m1=2kg，木板的質(zhì)量為m2=4kg。g=10m/s2.求：

（1）小木塊在木板上滑動(dòng)時(shí)受到的摩擦力的大��；

（2）牛頓第二定律的公式是：a=F合/m，意思是物體運(yùn)動(dòng)的加速度與物體所受的外力的合力成正比，與物體本身的質(zhì)量成反比。請(qǐng)求出小木塊在木板上滑動(dòng)時(shí)的加速度大小。

（3）長(zhǎng)木板的長(zhǎng)度是多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】驗(yàn)證“互成角度的兩個(gè)力的合成”的實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)將橡皮條一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細(xì)繩，實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要兩次拉伸橡皮條，一次是通過兩細(xì)繩用兩個(gè)彈簧秤互成角度地拉橡皮條，另一次是通過細(xì)繩用一個(gè)彈簧秤拉橡皮條．

（1）本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是_______

A．理想實(shí)驗(yàn)法 B．等效替代

C．控制變量法 D．建立物理模型法

（2）實(shí)驗(yàn)對(duì)兩次拉伸橡皮條的要求中，下列是正確的_______（填字母代號(hào)）．

A．將橡皮條拉伸相同長(zhǎng)度即可

B．將橡皮條沿相同方向拉到相同長(zhǎng)度

C．將彈簧秤都拉伸到相同刻度

D．將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置

（3）某次實(shí)驗(yàn)中，拉OC細(xì)繩的彈簧秤指針位置如圖所示，其讀數(shù)為_______N；圖2中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是_______．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】取水平地面為重力勢(shì)能參考平面．一物體從某一高度水平拋出，已知物體落地時(shí)的速度方向與水平初速度方向的夾角為60°，不計(jì)空氣阻力，則拋出時(shí)物體的重力勢(shì)能與它的動(dòng)能之比為（ ）
A.3：1
B.1：3
C.
：1
D.1：

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】研究表明，地球自轉(zhuǎn)在逐漸變慢，3億年前地球自轉(zhuǎn)的周期約為22小時(shí)．假設(shè)這種趨勢(shì)會(huì)持續(xù)下去，地球的其他條件都不變，未來(lái)人類發(fā)射的地球同步衛(wèi)星與現(xiàn)在的相比（ ）
A.線速度變小
B.角速度變大
C.向心加速度變小
D.距地面高度變小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m和2m的四個(gè)木塊，其中兩個(gè)質(zhì)量為m的木塊間用一不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，木塊間的最大靜摩擦力是fm ． 現(xiàn)用水平拉力F拉其中一個(gè)質(zhì)量為2m的木塊，使四個(gè)木塊以同一加速度運(yùn)動(dòng)，則輕繩的拉力可能為（ ）

A.fm
B.fm
C.fm
D.fm

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】?jī)蓚�(gè)同學(xué)根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)條件，進(jìn)行了“探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)：
（1）甲同學(xué)采用如圖（1）所示的裝置．用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向彈出，同時(shí)B球被松開，自由下落，觀察到兩球同時(shí)落地，改變小錘打擊的力度，即改變A球被彈出時(shí)的速度，兩球仍然同時(shí)落地，這說(shuō)明 ．

（2）乙同學(xué)采用如圖（2）所示的裝置．兩個(gè)相同的弧形軌道M、N分別用于發(fā)射小鐵球P、Q，其中N的末端與可看作光滑的水平板相切；兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D；調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度，使AC=BD，從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度v0相等，現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩小鐵球能以相同的初速度v0同時(shí)分別從軌道M、N下端射出．實(shí)驗(yàn)可觀察到的現(xiàn)象應(yīng)是 ． 僅僅改變弧形軌道M的高度（保持AC不變），重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，仍能觀察到相同的現(xiàn)象，這說(shuō)明 ．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在水平面上一輕質(zhì)彈簧豎直放置，在它正上方一物體自由落下，如圖所示，在物體壓縮彈簧速度減為零的過程中（ ）

A.物體的動(dòng)能不斷減小
B.物體所受的合力減小為零
C.彈簧的彈性勢(shì)能不斷增大
D.物體的機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩個(gè)小物體A和B相距L，靜止放在足夠長(zhǎng)的光滑水平面上．某時(shí)刻起A開始向右以加速度a做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后與B發(fā)生碰撞．已知每次碰撞后兩物體都交換速度，A以碰撞后的速度為初速度繼續(xù)做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，B則以碰撞后的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)．試求：

（1）A與B第1次碰撞后B的速度大小；

（2）A與B從第5次碰撞到第6次碰撞過程中B運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；

（3）第6次碰撞前A運(yùn)動(dòng)的總路程．

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