【題目】如圖所示,半徑為R的光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi),ABCD是圓環(huán)相互垂直的兩條直徑,CD兩點與圓心O等高.一個質(zhì)量為m的光滑小球套在圓環(huán)上,一根輕質(zhì)彈簧一端連在小球上,另一端固定在P點,P點在圓心O的正下方處.小球從最高點A由靜止開始沿逆時針方向下滑,已知彈簧的原長為R,彈簧始終處于彈性限度內(nèi),重力加速度為g.下列說法正確的有(

A. 彈簧長度等于R時,小球的動能最大

B. 小球運動到B點時的速度大小為

C. 小球在A、B兩點時對圓環(huán)的壓力差為4mg

D. 小球從AC的過程中,彈簧對小球做的功等于小球機械能的增加量

【答案】CD

【解析】

彈簧長度等于R時,彈簧處于原長,在此后的過程中,小球的重力沿軌道的切向分力大于彈簧的彈力沿軌道切向分力,小球仍在加速,所以彈簧長度等于R時,小球的動能不是最大。故A錯誤。由題可知,小球在A、B兩點時彈簧的形變量相等,彈簧的彈性勢能相等,根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒得:2mgR=mvB2,解得小球運動到B點時的速度 vB=2.故B錯誤。設(shè)小球在A、B兩點時彈簧的彈力大小為F.在A點,圓環(huán)對小球的支持力 F1=mg+F;在B點,由圓環(huán),由牛頓第二定律得:F2-mg-F=m,解得圓環(huán)對小球的支持力 F2=5mg+F;則F2-F1=4mg,由牛頓第三定律知,小球在A、B兩點時對圓環(huán)的壓力差為4mg,故C正確。小球從AC的過程中,根據(jù)功能原理可知,彈簧對小球做的功等于小球機械能的增加量。故D正確。故選CD。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學用如圖所示的實驗裝置探究功與速度變化的關(guān)系。實驗步驟如下:

a.安裝好實驗器材。

b.接通電源后,讓拖著紙帶的小車在橡皮筋的作用下沿平板斜面向下彈出,沿木板滑行。在紙帶上選擇合適的點距確定小車的速度v1

c.換用2條、3……同樣的橡皮筋重復幾次(每次都從同一初始位置釋放小車),分別 求出小車的速度vl、v2……。

d.通過測量和計算,該同學判斷出小車沿平板做勻加速直線運動。

結(jié)合上述實驗步驟,請你完成下列任務:

1)實驗中,除電火花打點計時器(含紙帶、復寫紙)、小車、平板、鐵架臺、導線及開關(guān)外,在下面的儀器和器材中,必須使用的還有______________________。(填選項代號)

A.220V、50Hz的交流電源 B.低壓直流電源

C.刻度尺 D.秒表

E.天平 F.彈簧測力計

2)實驗操作中需平衡小車受到的摩擦力,其最根本的目的是___________.

A.防止小車不能被橡皮筋拉動

B.確保橡皮筋對小車做的功等于合外力對小車做的功

C.便于小車獲得較大的彈射速度

D.防止紙帶上點跡不清晰

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在光滑的水平面上停放著一輛質(zhì)量為M=3kg的小車,小車的上表面BC段是半徑R=1.0m圓心角的光滑圓弧軌道,其軌道C點切線水平,小車上表面C點右側(cè)水平粗糙且長為L=2.5m,一質(zhì)量m=1kg的小物塊(可看成質(zhì)點)從圖中A點以v0=4m/s的速度水平拋出,小物塊恰好沿小車左端B點的切線方向進入小車,當小物塊運動至小車最右端時兩者恰達到共同速度.不計空氣阻力,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:

(1)小物塊運動至B點時的速度大小;

(2)小物塊由A點運動至離AB兩點的連線最遠處時其重力的瞬時功率P;

(3)小車上表面C點右側(cè)水平粗糙段與小物塊之間的動摩擦因數(shù)。

.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】C919大型客機是我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大型噴氣式民用飛機,假設(shè)地球是一個質(zhì)量均勻分布的球體,客機在赤道上空繞地心做勻速圓周運動,空氣阻力大小不變,不考慮油料消耗導致的客機質(zhì)量變化,關(guān)于客機,下列說法正確的是

A. 發(fā)動機的功率不變

B. 客機作勻變速運動

C. 客機處于平衡狀態(tài)

D. 客機所受地球引力等于向心力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學利用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.將氣墊導軌固定在水平桌面上,調(diào)節(jié)旋鈕使其水平.在氣墊導軌的左端固定一光滑的定滑輪,在B處固定一光電門,測出滑塊及遮光條的總質(zhì)量為M,將質(zhì)量為m的鉤碼通過細線與滑塊連接.打開氣源,滑塊從A處由靜止釋放,寬度為b的遮光條經(jīng)過光電門擋光時間為t,取擋光時間t內(nèi)的平均速度作為滑塊經(jīng)過B處的速度,A、B之間的距離為d,重力加速度為g

1)調(diào)整光電門的位置,使得滑塊通過B點時鉤碼沒有落地.滑塊由A點運動到B點的過程中,系統(tǒng)動能增加量ΔEk ______,系統(tǒng)重力勢能減少量ΔEp___.(以上結(jié)果均用題中所給字母表示)

2)若實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)ΔEk總是略大于ΔEp,可能的原因是______

A.存在空氣阻力

B.滑塊沒有到達B點時鉤碼已經(jīng)落地

C.測出滑塊左端與光電門B之間的距離作為d

D.測出滑塊右端與光電門B之間的距離作為d

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用如圖所示的裝置探究功與物體速度變化的關(guān)系。實驗時,先適當墊高木板,然后由靜止釋放小車,小車在橡皮條彈力的作用下被彈出,沿木板滑行。小車滑行過程中帶動通過打點計器的紙帶,記錄其運動情況。觀察發(fā)現(xiàn)紙帶前面部分點跡疏密不均勻,后面部分點跡比較均勻,回答下列問題:

(1)適當墊高木板是為了_________________;

(2)通過紙帶求小車速度時,應使用紙帶的_____________(填“全部”、“前面部分”或“后面部分”)

(3)若實驗做了n次,所用橡皮條分別為1根、2根……n根,通過紙帶求出小車的速度分別為v1、v2……vn,用W表示橡皮條對小車所做的功,作出的W—v2圖線是一條過坐標原點的直線,這說明Wv的關(guān)系是_____________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學利用如圖甲所示的實驗裝置探究合力做功與動能變化之間的關(guān)系。

(1)除了圖示的實驗器材,下列器材中還必須使用的是_______

A.直流電源 B.刻度尺

C.秒表 D.天平(含砝碼)

(2)實驗中需要通過調(diào)整木板傾斜程度以平衡摩擦力,目的是_______

A.為了使小車能做勻加速運動

B.為了增大繩子對小車的拉力

C.為了使繩子對小車做的功等于合外力對小車做的功

(3)平衡摩擦力后,為了使繩子的拉力約等于鉤碼的總重力,實驗中確保鉤碼的總質(zhì)量遠遠小于小車的質(zhì)量。實驗時,先接通電源,再釋放小車,得到圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個計數(shù)點A、B、C,測得它們到起始點O的距離分別為sA、sB、sC,相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T,已知當?shù)刂亓铀俣葹?/span>g,實驗時鉤碼的總質(zhì)量為m,小車的質(zhì)量為M。從OB的運動過程中,拉力對小車做功W=___________; 小車動能變化量ΔEk=_____________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示是原子物理史上幾個著名的實驗,關(guān)于這些實驗,下列說法正確的是

A. 1: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. 2:放射線在垂直紙面向外的磁場中偏轉(zhuǎn),可知射線甲的穿透能力最強-

C. 3:電壓相同時,光照越強,光電流越大,說明遏止電壓和光的強度有關(guān)

D. 4:鏈式反應屬于核裂變,鈾核的一種裂變方式為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的圓形區(qū)域內(nèi),有垂直于紙面方向的勻強磁場,一束質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子,以不同的速率沿著相同的方向?qū)蕡A心O射入勻強磁場,又都從該磁場中射出,這些粒子在磁場中的運動時間有的較長,有的較短,若帶電粒子在磁場中只受磁場力的作用,則在磁場中運動時間越長的帶電粒子

A速率一定越小

B半徑一定越大

C在磁場中通過的路程越長

D在磁場中的周期一定越大

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