13.(多選)如圖所示,在內(nèi)壁光滑的圓筒內(nèi)有一根原長為L、勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧,彈簧的一端固定在圓筒底部,另一端系著質(zhì)量為m的小球.現(xiàn)讓圓筒繞通過底部的豎直軸在水平面內(nèi)從靜止開始加速轉(zhuǎn)動,當(dāng)彈簧長度達(dá)到2L時即讓圓筒保持此時的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動.已知輕彈簧發(fā)生彈性形變時所具有的彈性勢能Ep=$\frac{1}{2}$kx2,其中k為彈簧的勁度系數(shù),x為其形變量.下列對上述過程的分析正確的是( 。
A.小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B.圓筒勻速轉(zhuǎn)動的角速度為$\sqrt{\frac{k}{2m}}$
C.彈簧對小球做的功為$\frac{1}{2}$kL2D.圓筒對小球做的功為$\frac{3}{2}$kL2

分析 根據(jù)機(jī)械能守恒的條件:只有重力和彈力做功,判斷系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒.圓筒勻速轉(zhuǎn)動的角速度根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式求解.由動能定理求解圓筒對小球做的功.

解答 解:A、在加速過程中,圓筒對小球做功,所以系統(tǒng)的機(jī)械能增加,故A錯誤.
B、圓筒勻速轉(zhuǎn)動時,由kL=mω2•2L,得ω=$\sqrt{\frac{k}{2m}}$.故B正確.
C、根據(jù)功能關(guān)系知:球?qū)椈勺龉Φ扔趶椈傻膹椥詣菽艿脑黾,則球?qū)椈勺龉?W=$\frac{1}{2}$kL2,則彈簧對球做功為 W′=-W=-$\frac{1}{2}$kL2,故C錯誤.
D、對球,根據(jù)動能定理得:W+W′=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$,v=ω•2L,解得圓筒對小球做的功為W=$\frac{3}{2}$kL2,故D正確.
故選:BD

點(diǎn)評 本題是信息題,關(guān)鍵要讀懂題意,根據(jù)圓周運(yùn)動的規(guī)律和功能關(guān)系解決此類問題,難度適中.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.如圖甲所示,光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成θ角,M、P兩端接一阻值為R的定值電阻,阻值為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置,其他部分電阻不計.整個裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上.t=0時對棒施一平行于導(dǎo)軌的外力F,棒由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動,通過R的感應(yīng)電流I隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示.下列關(guān)于穿過回路abPMa的磁通量Φ、金屬棒ab加速度a、金屬棒受到的外力F、通過棒的電荷量q隨時間變化的圖象錯誤的是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖所示,在勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤上,沿半徑方向放著用細(xì)線相連的質(zhì)量均為m的兩個物體A和B(均可看做質(zhì)點(diǎn)),已知OA=2OB,兩物體與盤面間的動摩擦因數(shù)均為μ,兩物體剛好未發(fā)生滑動,此時剪斷細(xì)線,假設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等,重力加速度為g,則( 。
A.剪斷前,細(xì)線中的張力等于$\frac{2μmg}{3}$
B.剪斷前,細(xì)線中的張力等于$\frac{μmg}{3}$
C.剪斷后,兩物體仍隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動,不會發(fā)生滑動
D.剪斷后,B物體仍隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動,A物體發(fā)生滑動,離圓心越來越遠(yuǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

1.在“用單擺測重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,
(1)為了比較準(zhǔn)確地測量出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎,?yīng)選用下列所給器材中的哪些?將所選用的器材的字母填在題后的橫線上.
(A)長1m左右的細(xì)繩;           
(B)長30m左右的細(xì)繩;
(C)直徑2cm的實(shí)心小鉛球;      
(D)直徑2cm的實(shí)心小鐵球;
(E)秒表;                       
(F)時鐘;
(G)最小刻度是厘米的直尺;       
(H)最小刻度是毫米的直尺.
所選擇的器材是ACEH.
(2)某同學(xué)的操作步驟為:
A.取一根細(xì)線,下端系住直徑為d的金屬小球,上端固定在鐵架臺上
B.用米尺量得細(xì)線長度l
C.在擺線偏離豎直方向5°位置釋放小球
D.用秒表記錄小球完成n次全振動的總時間t,得到周期T=$\frac{t}{n}$,再用公式g=$\frac{{4{π^2}l}}{T^2}$計算重力加速度
按上述方法得出的重力加速度值與實(shí)際值相比偏。ㄌ睢捌蟆薄ⅰ跋嗤被颉捌 保
(3)該同學(xué)又測出不同擺線長時對應(yīng)的周期T,作出T2-L圖線,如圖所示,再利用圖線上任兩點(diǎn)A、B的坐標(biāo)(x1,y1)、(x2,y2),可求得g=$4{π^2}•\frac{{{x_2}-{x_1}}}{{{y_2}-{y_1}}}$.若該同學(xué)其它測量、計算均無誤,則用上述方法算得的g值和真實(shí)值相比是不變的(選填“偏大”、“偏小”或“不變”).

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖所示為一個小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖,其矩形線圈的長度ab=0.25m,寬度bc=0.20m,共有n=100匝,總電阻r=1.0Ω,可繞與磁場方向垂直的對稱軸OO′轉(zhuǎn)動.線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40T的勻強(qiáng)磁場中,與線圈兩端相連的金屬滑環(huán)上接一個“3.0V,1.8W”的燈泡,當(dāng)線圈以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時,小燈泡消耗的功率恰好為1.8W.(不計轉(zhuǎn)動軸與電刷的摩擦)求:
(1)線圈轉(zhuǎn)動的角速度ω,
(2)線圈以上述角速度轉(zhuǎn)動100周過程中發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.如圖所示,一個木塊放在固定的粗糙斜面上,今對木塊施一個既與斜面底邊平行又與斜面平行的推力F,木塊處于靜止?fàn)顟B(tài),如將力F撤消,則木塊(  )
A.受到的摩擦力方向不變B.將沿斜面下滑
C.受到的摩擦力大小不變D.仍保持靜止

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.長90cm的細(xì)繩子,一端拴一個質(zhì)量為0.1kg的小球,以細(xì)繩另一端為圓心,使小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動,取g=10m/s2,則:
(1)若小球通過最低點(diǎn)時速率為3m/s,細(xì)繩對小球的拉力大小為多少?
(2)若小球通過最高點(diǎn)時速率為3m/s,細(xì)繩對小球的拉力大小又為多少?(g取10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.關(guān)于向心力的說法中正確的是( 。
A.物體由于做圓周運(yùn)動而產(chǎn)生一個指向圓心的力就是向心力
B.做勻速圓周運(yùn)動的物體的向心力就是該物體所受的合外力
C.向心力也可以改變速度的大小
D.做勻速圓周運(yùn)動的物體的向心力是不變的

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.物理學(xué)的發(fā)展極大地豐富了人類對物質(zhì)世界的認(rèn)識,推動了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和革命,促進(jìn)了物質(zhì)生產(chǎn)的繁榮與人類文明的進(jìn)步.關(guān)于物理學(xué)發(fā)展過程中的認(rèn)識,下列說法正確的是( 。
A.牛頓第一定律是利用邏輯思維對事實(shí)進(jìn)行分析的產(chǎn)物,不可能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證
B.麥克斯韋不僅預(yù)言了電磁波的存在,還測定出了電磁波的速度
C.愛因斯坦在狹義相對論中的質(zhì)能關(guān)系式E=mc2中,m是與物體狀態(tài)無關(guān)的質(zhì)量,c是光在真空中的速度
D.由于牛頓在萬有引力定律方面的杰出成就,所以被稱為能“稱量地球質(zhì)量”的人

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同步練習(xí)冊答案