15.如圖所示,豎直面內(nèi)半徑為R的光滑半圓形軌道與水平光滑軌道相切于D點.a(chǎn)、b、c三個相同的物體,在水平部分分別以一定的初速度向半圓形軌道滑去,最后分別落回到水平面上A、B、C點,落點到切點D的距離依次為AD<2R,BD=2R,CD>2R.設(shè)三個物體離開半圓形軌道后,在空中下落的時間依次為ta、tb、tc,三個物體到達(dá)地面時的動能分別為Ea、Eb、Ec,則下面判斷正確的是( 。
A.Ea=Eb=EcB.Ea<Eb<EcC.ta=tb=tcD.ta<tb=tc

分析 物體若從圓環(huán)最高點離開后在空中做平拋運動,根據(jù)平拋運動豎直方向上自由落體運動,分析時間關(guān)系.由水平分運動的規(guī)律分析物體通過圓軌道最高點時速度的關(guān)系,再由速度的合成分析落地時速度大小關(guān)系,從而判斷出落地時動能關(guān)系.

解答 解:物體若從圓環(huán)最高點離開半環(huán)在空中做平拋運動,豎直方向上做自由落體運動,則有:
   2R=$\frac{1}{2}$gt2
則得:t=2$\sqrt{\frac{R}{g}}$
物體恰好到達(dá)圓環(huán)最高點時,有:mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
則通過圓軌道最高點時最小速度為:v=$\sqrt{gR}$
所以物體從圓環(huán)最高點離開后平拋運動的水平位移最小值為:x=vt=2R
由題知:AD<2R,BD=2R,CD>2R,說明b、c通過最高點做平拋運動,a沒有到達(dá)最高點,則知ta<tb=tc
對于a、b兩球,通過D點時,a的速度比b的小,由機械能守恒可得:Ea<Eb
對于b、c兩球,由x=vt知,t相同,c的水平位移大,通過圓軌道最高點時的速度大,由機械能守恒定律可知,Ec>Eb.則有Ea<Eb<Ec
故選:BD

點評 本題是平拋運動與機械能守恒定律的綜合,關(guān)鍵分析最高點的臨界條件,求出平拋運動的最小水平位移,分析三個物體的運動情況,再判斷時間關(guān)系.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

13.如圖,在光滑的水平地面上,質(zhì)量為M=3.0kg的長木板A的左端,疊放著一個質(zhì)量為m=1.0kg的小物塊B(可視為質(zhì)點),處于靜止?fàn)顟B(tài),小物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ=0.30.在木板A的左端正上方,用長為R=0.8m的不可伸長的輕繩將質(zhì)量為m=1.0kg的小球C懸于固定點O點.現(xiàn)將小球C拉至上方使輕繩拉直且與水平方向成θ=30°角的位置由靜止釋放,到達(dá)O點的正下方時,小球C與B發(fā)生彈性碰撞,空氣阻力不計,取g=10m/s2. 求:
(1)輕繩再次拉直繃緊前后瞬間小球C速度大小;
(2)小球C與小物塊B碰撞前瞬間輕繩對小球的拉力大。
(3)木板長度L至少為多大時,小物塊才不會滑出木板?

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

6.小明同學(xué)想測量一只干電池的電動勢和內(nèi)電阻.

(1)他把多用電表的選擇開關(guān)撥向“直流電壓2.5V”擋,再將兩只表筆分別與干電池的兩極相接觸.其中,紅表筆應(yīng)與電池的正(選填“正”或“負(fù)”)極接觸.此時表盤如圖甲所示,則電表的讀數(shù)為1.40V.
(2)為了更精確地測量,他又用電阻箱、多用電表(仍選電壓擋)、開關(guān)和導(dǎo)線連接圖乙所示電路.閉合開關(guān)S,改變電阻箱接入電路的電阻值,讀出電壓表的示數(shù),記錄的實驗數(shù)據(jù)如表所示.請根據(jù)表格中數(shù)據(jù),在坐標(biāo)紙圖丙中描點、作圖.
R/Ω1.02.03.04.05.06.0
U/V0.730.971.091.161.211.24
-11.000.500.330.250.200.17
/V-11.381.030.920.860.830.80
(3)根據(jù)所繪圖象,可求得該電池的電動勢E=1.4V,內(nèi)阻r=1.1Ω.(保留兩位有效數(shù)字)
(4)從實驗原理來分析,電動勢的測量值<(選填“>”、“=”、“<”)真實值.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.如圖所示,一條長L=4.2m的水平傳送帶與光滑水平面等高,傳送帶以v0=2m/s的速度逆時針勻速運行,現(xiàn)讓一個質(zhì)量m=1kg可視為質(zhì)點的小滑塊以v=4m/s的水平初速度從左側(cè)沖上傳送帶,已知小滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.2,重力加速度g=10m/s2.若取向右為正方向,則下列描述小滑塊在傳送帶上運動時的摩擦力Ff、加速度a、位移x和速度v隨時間t的變化圖象中正確的有 ( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

10.橫截面為矩形的玻璃棒被彎成如圖所示的形狀,一束平行光垂直地射入水平表面A上,要使通過表面A射入的光全部從表面B射出,比值$\frac{R}t2apspi$的最小值是多少?(玻璃的折射率n=1.5)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.如圖所示,粗糙斜面始終靜止在地面上,質(zhì)量為m的物塊放置其上,物塊受到豎直向下的力F的作用,沿斜面向下以加速度a做勻加速運動,則下列說法正確的是(  )
A.斜面受到地面給的水平向左的摩擦力
B.若撤去F,則物塊可能沿斜面勻速下滑
C.若增大F,則物塊下滑的加速度將不變
D.若增大F,則物塊下滑的加速度將增大

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

7.一種海浪發(fā)電機的氣室如圖所示.工作時,活塞隨海浪上升或下降,改變氣室中空氣的壓強,從而驅(qū)動進(jìn)氣閥門和出氣閥門打開或關(guān)閉.氣室先后經(jīng)歷吸入、壓縮和排出空氣的過程,推動出氣口處的裝置發(fā)電.氣室中的空氣可視為理想氣體.
(1)下列對理想氣體的理解,正確的有AD.
A.理想氣體實際上并不存在,只是一種理想模型
B.只要氣體壓強不是很高就可視為理想氣體
C.一定質(zhì)量的某種理想氣體的內(nèi)能與溫度、體積都有關(guān)
D.在任何溫度、任何壓強下,理想氣體都遵循氣體實驗定律
(2)壓縮過程中,兩個閥門均關(guān)閉.若此過程中,氣室中的氣體與外界無熱量交換,內(nèi)能增加了3.4×104J,則該氣體的分子平均動能增大(選填“增大”、“減小”或“不變”),活塞對該氣體所做的功等于(選填“大于”、“小于”或“等于”)3.4×104J.
(3)上述過程中,氣體剛被壓縮時的溫度為27℃,體積為0.224m3,壓強為1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓.已知1mol氣體在1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、0℃時的體積為22.4L,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1.計算此時氣室中氣體的分子數(shù).(計算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.下列關(guān)于運動和力的敘述中,正確的是( 。
A.做曲線運動的物體,其加速度方向可能不變
B.物體做圓周運動,所受的合力一定指向圓心
C.物體所受合力方向與運動方向相反,該物體一定做直線運動
D.物體運動的速率在增加,所受合力方向一定與運動方向相同

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.質(zhì)量為20kg的小孩坐在千秋扳上,千秋扳離系繩子的橫梁的距離是2.5m,小孩的父親將千秋扳從最低點拉起1.25m高度后從靜止釋放,小孩沿圓弧運動到最低點,她對千秋扳的壓力約為( 。
A.0B.200NC.600ND.1000N

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同步練習(xí)冊答案