11．如圖所示，一長(zhǎng)為2L的輕桿中央有一光滑的小孔O，兩端各固定質(zhì)量為2m和m的A、B兩個(gè)小球，光滑的鐵釘穿過(guò)小孔垂直釘在豎直的墻壁上，將輕桿從水平位置由靜止釋放，轉(zhuǎn)到豎直位置，在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，忽略一切阻力．下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)，A、B兩球的速度大小相等為 $\sqrt{\frac{gL}{3}}$
B．桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)，桿對(duì)B球的作用力向上，大小為$\frac{1}{3}$mg
C．桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)，B球的機(jī)械能增加了$\frac{4}{3}$mgL
D．由于忽略一切摩擦阻力，A球機(jī)械能一定守恒

分析 將輕桿從水平位置由靜止釋放，轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)，A、B兩球的速度大小相等，根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，求出速度大小．對(duì)B研究，根據(jù)牛頓第二定律求解桿的作用力大小和方向，分析機(jī)械能的變化，判斷A的機(jī)械能是否守恒．

解答 解：
A、將輕桿從水平位置由靜止釋放，轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)，A、B兩球的速度大小相等，設(shè)為v，根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，得
2mgL-mgL=$\frac{1}{2}•3m{v}^{2}$，解得，v=$\sqrt{\frac{2}{3}gL}$．故A錯(cuò)誤．
B、桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)，對(duì)B球：mg-N=m$\frac{{v}^{2}}{L}$，解得，N=$\frac{mg}{3}$．故B正確．
C、桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)，B球的重力勢(shì)能增加為mgL，動(dòng)能增加量為$\frac{1}{2}m{v}^{\;}$2=$\frac{1}{3}mgL$，則其機(jī)械能增加了$\frac{4}{3}mg$L．故C正確．
D、盡管忽略了一切摩擦阻力，但桿對(duì)A球做功，由上分析可知，A球的機(jī)械能減�。蔇錯(cuò)誤．
故選：BC

點(diǎn)評(píng) 本題是輕桿連接的模型問(wèn)題，對(duì)系統(tǒng)機(jī)械能是守恒的，但對(duì)單個(gè)小球機(jī)械能并不守恒，運(yùn)用系統(tǒng)機(jī)械能守恒和牛頓運(yùn)動(dòng)定律結(jié)合研究．

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

1．如圖所示為一理想變壓器，其中原線(xiàn)圈與一理想電流表串聯(lián)后接在交流電源上，電源的電壓保持恒定，副線(xiàn)圈的負(fù)載連接如圖所示．用U和I分別表示電壓表和電流表的示數(shù)，P0表示電阻P0消耗的功率，P表示電源消耗的總功率，則當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭向下滑動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．U不變，I變大，P0變小B．U變小，I變小，P變大
C．U不變，I變大，P變大D．U不變，I變小，P0變小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

2．如圖所示，質(zhì)量為m1的物塊放在車(chē)廂的水平底板上，用豎直細(xì)線(xiàn)通過(guò)光滑的定滑輪與質(zhì)量為m2的小球相連．車(chē)廂正沿水平直軌道向右行駛，此時(shí)與小球相連的細(xì)繩與豎直方向成θ角，小球、物塊與車(chē)廂均保持相對(duì)靜止，由此可知（　�。�
A．車(chē)廂的加速度大小為gsinθ
B．繩對(duì)物塊的拉力大小為$\frac{{m}_{2}g}{cosθ}$
C．底板對(duì)物塊的支持力大小為（m2-m1）g
D．底板對(duì)物塊的摩擦力大小為m1gtanθ

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

19．一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷如圖A→B→C→D→A所示循環(huán)過(guò)程，該過(guò)程每個(gè)狀態(tài)視為平衡態(tài)．已知A態(tài)的溫度為27℃．求：
（1）B態(tài)的溫度TB．
（2）一次循環(huán)過(guò)程氣體與外界的熱交換Q為多少？是吸熱還是放熱？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

6．在圍繞地球運(yùn)動(dòng)的航天飛行器中，由于物體所受到重力完全提供向心力，物體處于完全完全失重狀態(tài)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

3．如圖所示，A為太陽(yáng)系中的天王星，它繞太陽(yáng)O運(yùn)行可視為做軌道半徑為R0，周期為T(mén)0的勻速圓周運(yùn)動(dòng)．天文學(xué)家經(jīng)長(zhǎng)期觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，天王星實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌道與圓軌道總有一些偏離，且每隔t0時(shí)間發(fā)生一次最大偏離，形成這種現(xiàn)象的原因是天王星外側(cè)還存在著另一顆行星B，假設(shè)行星B與A在同一平面內(nèi)，且與A的繞行方向相同，繞O作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它對(duì)天王星的萬(wàn)有引力導(dǎo)致了天王星軌道的偏離，由此可推測(cè)行星B的運(yùn)動(dòng)軌道半徑是（　�。�
A．$\frac{{t}_{0}}{{t}_{0}-{T}_{0}}$R0B．R0$\sqrt{（\frac{{t}_{0}}{{t}_{0}-{T}_{0}}）^{3}}$C．R0$\root{3}{（\frac{{t}_{0}-{T}_{0}}{{t}_{0}}）^{2}}$D．R0$\root{3}{（\frac{{t}_{0}}{{t}_{0}-{T}_{0}}）^{2}}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

10．如圖所示，甲、乙兩名宇航員正在離空間站一定距離的地方執(zhí)行太空維修任務(wù)．某時(shí)刻甲、乙都以大小為v0=2m/s的速度相向運(yùn)動(dòng)，甲、乙和空間站在同一直線(xiàn)上且可當(dāng)成質(zhì)點(diǎn)．甲和他的裝備總質(zhì)量共為M1=90kg，乙和他的裝備總質(zhì)量共為M2=135kg，為了避免直接相撞，乙從自己的裝備中取出一質(zhì)量為m=45kg的物體A推向甲，甲迅速接住A后即不再松開(kāi)，此后甲乙兩宇航員在空間站外做相對(duì)距離不變同向運(yùn)動(dòng)，且安全“飄”向空間站．（設(shè)甲乙距離空間站足夠遠(yuǎn)，本題中的速度均指相對(duì)空間站的速度）
①求乙要以多大的速度v（相對(duì)于空間站）將物體A推出？
②設(shè)甲與物體A作用時(shí)間為t=0.5s，求甲與A的相互作用力F的大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

7．圖示是傾角為45°的斜坡上，在斜坡底端P點(diǎn)正上方某一位置Q處水平相左拋出一個(gè)小球A，小球恰好能垂直落在斜坡上，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1．若在小球A拋出的同時(shí)，小球B從同一點(diǎn)Q處自由下落，下落至P點(diǎn)的時(shí)間為t2，則A，B兩球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1與t2之比為（不計(jì)空氣阻力）（　　）
A．1：2B．1：$\sqrt{2}$C．1：3D．1：$\sqrt{3}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

8．下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．β衰變現(xiàn)象說(shuō)明電子是原子核的組成部分
B．目前已建成的核電站的能量來(lái)自于重核裂變
C．一個(gè)氫原子從n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，能輻射3種不同頻率的光子
D．盧瑟福依據(jù)極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度散射提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型
E．氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)，電子的動(dòng)能減小，原子總能量增大

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