20.如圖所示,在固定的光滑水平桿上,質(zhì)量為m的物體P用細線跨過光滑的滑輪OO′連接質(zhì)量為2m的物體Q,用手托住Q使整個系統(tǒng)靜止,此時輕繩剛好拉直,且AO=L,OB=h,AB<BO′,重力加速度為g,現(xiàn)釋放Q,讓二者開始運動,則下列說法正確的是(  )
A.Q始終比P運動的快
B.在P物體從A滑到B的過程中,P的機械能增加、Q的機械能減少
C.P運動的最大速度為2$\sqrt{g(L-h)}$
D.開始運動后,當p速度再次為零時,Q下降了2(L-h)距離

分析 釋放Q后,P、Q沿細線方向的分速度大小相等,運用速度的分解法得到兩個物體的速度關(guān)系,從而比較速度的大小關(guān)系.根據(jù)繩子拉力做功情況,由功能關(guān)系分析P、Q機械能的變化情況.當P運動到B點時速度最大,由系統(tǒng)的機械能守恒求P運動的最大速度.根據(jù)對稱性求P的速度再次為零時Q下降的高度.

解答 解:A、設(shè)細線與桿的夾角為α時,P、Q的速度分別為vP、vQ.根據(jù)P、Q沿細線方向的分速度大小相等,有vQ=vPcosα,cosα<1,則vQ<vP.即P始終比Q運動的快.故A錯誤.
B、在P物體從A滑到B的過程中,細線的拉力對P做正功,對Q做負功,由功能原理知:P的機械能增加、Q的機械能減少.故B正確.
C、在P物體從A滑到B的過程中,細線的拉力對P做正功,P的速度增大.P從B向右運動的過程中,細線的拉力對P做負功,P的速度減小,所以P運動到B點時速度最大,此時Q的速度為0.由A、B系統(tǒng)的機械能守恒得:2mg(L-h)=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$,可得P運動的最大速度為 v=2$\sqrt{g(L-h)}$,故C正確.
D、根據(jù)對稱性知,當P速度再次為零時,Q回到原位置,故D錯誤.
故選:BC

點評 對于連接體問題,關(guān)鍵要抓住兩個物體沿細線方向的分速度大小相等,找出兩者速度關(guān)系.要注意對于系統(tǒng)的機械能是守恒的,但對單個物體機械能并不守恒.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

10.質(zhì)量m=2kg的物體從在足夠高的空中自由下落,取g=10m/s2,求:
(1)剛開始下落20m過程中重力的平均功率;
(2)第3s末重力的瞬時功率.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.如圖所示,在正交的勻強電場和勻強磁場中,電場方向水平向左,磁場方向垂直于紙面水平向里,一質(zhì)量為m,帶電量為+q的小球用長為L的絕緣細線懸掛于O點,并在最低點由靜止釋放,小球向左擺到最高點時,懸線與豎直方向的夾角為θ,不計小球的大小和空氣阻力,重力加速度為g,則下列說法正確的是(  )
A.電場強度的大小為$\frac{mgtanθ}{q}$
B.小球從釋放到擺到左側(cè)最高點的過程中,電勢能減小了
C.小球從釋放到擺到左側(cè)最高點的過程中,當懸線與豎直方向的夾角為$\frac{θ}{2}$時,懸線拉力最大
D.增大懸線的長度,θ會增大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖所示,輕質(zhì)彈簧下掛重為300N的物體A,伸長了3cm,再掛上重為200N的物體B時又伸長了2cm,彈簧均在彈性限度內(nèi)若將連接A、B兩物體的細繩燒斷,使 A在豎直面內(nèi)做簡諧運動,下列說法中正確的是(  )
A.最大回復(fù)力為300NB.振幅為5cm
C.振幅為3cmD.最大回復(fù)力為200N

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

15.如圖所示,半徑R=0.45m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi),B為軌道的最低點,在光滑的水平面上緊挨B點有一靜止的小平板車,平板車質(zhì)量M=2kg,長度為L=0.5m,小車的上表面與B點等高,質(zhì)量m=1kg的物塊(可視為質(zhì)點)從圓弧最高點A由靜止釋放.g取10m/s2.試求:
(1)若平板車上表面粗糙且物塊沒有滑離平板車,求物塊和平板車的最終速度大;
(2)物塊與小車上表面之間動摩擦因數(shù)的最小值是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.某溫度檢側(cè)、光電控制加熱裝置原理如圖所示,圖中RT為熱敏電阻(隨溫度升高,阻值減小),用來探測加熱電阻絲R的溫度,RG為光敏電阻(隨光照強度增大,阻值減。,接收小燈泡L的光照,除RT、RG外,其他電阻均為定值電阻.當R處溫度升高時,下列判斷不正確的是( 。
A.燈泡L將變亮
B.RG的電壓將增大
C.R的功率將減小
D.R的電壓變化量與R2的電流變化量的比值將不變

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

12.某實驗小組測定一節(jié)舊電池的電動勢和內(nèi)阻,實驗原理如圖1所示,圖中所提供的滑動變阻器和電阻箱的規(guī)格均能滿足實驗需求,另外備有:靈敏電流計G滿偏電流IG=400μA,內(nèi)阻R0=500Ω;電流表A滿偏電流IA=0.6A,內(nèi)阻RA≈1Ω,需接入原理圖中Ax和Ay的位置,整個實驗過程以盡量減小誤差為原則,完成下列問題.
(1)原理圖中Ax應(yīng)選擇A(填“G”或“A”)
(2)要把Ay改裝成量程為2V的電壓表,則改裝后的電壓表內(nèi)阻RV=5000Ω,需要把電阻箱R的阻值測量調(diào)至4500Ω.
(3)閉合開關(guān),移動滑動變阻器滑片的過程中電流表A某次指針的位置如圖2所示,則其示數(shù)I=0.40A.
(4)實驗過程中,調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值,得到多組Ax和Ay表的示數(shù)Ix和Iy,以Iy為縱軸,Ix為橫軸描點作圖,得到的Iy-Ix圖象縱截距為b,斜率大小為k,則待測電池的電動勢E=$\frac{b{R}_{v}}{1-k}$,內(nèi)阻r=$\frac{k{R}_{v}}{1-k}$.(用b,k,Rv表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.下列關(guān)于曲線運動的說法中正確的 是( 。
A.物體在恒力作用下不可能做曲線運動
B.物體在變力作用下一定做曲線運動
C.物體在恒力或變力作用下都可能做曲線運動
D.做曲線運動的物體,其初速度方向與加速度方向一定不在同一直線上

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.用中子轟擊${\;}_{92}^{235}$U原子核產(chǎn)生裂變反應(yīng),其中一個可能的裂變方程為${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→Y+${\;}_{36}^{89}$Kr+3${\;}_{0}^{1}$n,已知${\;}_{92}^{235}$U、Y、${\;}_{36}^{89}$Kr、${\;}_{0}^{1}$n的質(zhì)量分別為m1、m2、m3、m4,光在真空中的傳播速度為c.下列敘述正確的是( 。
A.${\;}_{36}^{89}$Kr中有89個核子
B.Y原子核中含有56 個中子
C.裂變式釋放的能量為(m1-m2-m3-m4)c2
D.${\;}_{92}^{235}$U的比結(jié)合能大于Y原子核的比結(jié)合能

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