【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道,半徑OA水平、OB豎直,一個質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點由靜止開始自由下落,小球沿軌道到達最高點B時恰好對軌道沒有壓力.已知AP=2R,重力加速度為g,則小球從P到B的運動過程中( )
A.重力做功mgR
B.機械能減少mgR
C.合外力做功mgR
D.克服摩擦力做功0.5mgR
【答案】A,D
【解析】解:A、重力做功WG=mg(2R﹣R)=mgR,A符合題意;
B、小球沿軌道到達最高點B時恰好對軌道沒有壓力,則有
mg=m ,解得:vB=
則機械能減少量為△E=mgR﹣ =0.5mgR,B不符合題意.
C、根據(jù)動能定理得:
合外力做功 W合= mvB2=0.5mgR,C不符合題意.
D、根據(jù)功能原理可知,克服摩擦力做功等于機械能的減少,為0.5mgR.D符合題意.
故選:AD.
【考點精析】通過靈活運用功能關(guān)系和動能定理的綜合應(yīng)用,掌握當只有重力(或彈簧彈力)做功時,物體的機械能守恒;重力對物體做的功等于物體重力勢能的減少:W G =E p1 -E p2;合外力對物體所做的功等于物體動能的變化:W 合 =E k2 -E k1 (動能定理);除了重力(或彈簧彈力)之外的力對物體所做的功等于物體機械能的變化:W F =E 2 -E 1;應(yīng)用動能定理只考慮初、末狀態(tài),沒有守恒條件的限制,也不受力的性質(zhì)和物理過程的變化的影響.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用時間的動力學(xué)問題,都可以用動能定理分析和解答,而且一般都比用牛頓運動定律和機械能守恒定律簡捷即可以解答此題.
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【題目】如圖所示,三個小球的質(zhì)量均為m,B、C兩球用輕彈簧連接后放在光滑的水平面上,A球以速度v0沿B、C兩球球心的連線向B球運動,碰后A、B兩球粘在一起.對A、B、C及彈簧組成的系統(tǒng),下列說法正確的是( )
A.機械能守恒,動量守恒
B.機械能不守恒,動量守恒
C.三球速度相等時,彈簧恰好恢復(fù)原長
D.三球速度相等后,將一起做勻速運動
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【題目】圖示為修建高層建筑常用的塔式起重機。在起重機將質(zhì)量m=5×103kg的重物豎直吊起的過程中,重物由靜止開始向上作勻加速直線運動,加速度a=0.2m/s2,當起重機輸出功率達到其允許的最大值時,保持該功率直到重物做vm=1.02m/s的勻速運動。取g=10m/s2,不計額外功。求:
(1)起重機允許輸出的最大功率;
(2)重物做勻加速運動所經(jīng)歷的時間和起重機在第2秒末的輸出功率。
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【題目】在利用打點計時器探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實驗中,
(1)本實驗應(yīng)用的實驗方法是_______________
(2)以下做法正確的是(______)
A.平衡摩擦力時,應(yīng)將重物用細繩通過定滑輪系在小車上
B.每次改變小車的質(zhì)量時,不需要重新平衡摩擦力
C.小車釋放前應(yīng)靠近打點計時器,且應(yīng)先接電源再釋放小車
D.“重物的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量”這一條件如不滿足,對探究過程不會產(chǎn)生影響
(3)實驗中打出的紙帶如圖所示.相鄰計數(shù)點間的時間是0.1 s,圖中長度單位是cm,由此可以算出小車運動的加速度是________m/s2.(保留兩位有效數(shù)字)
(4)如圖a,甲同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出a-F圖線,表明實驗的問題是________.
(5)乙、丙同學(xué)用同一裝置實驗,畫出了各自得到的a-F圖線如圖b所示,說明兩個同學(xué)做實驗時______取值不同。它們的大小關(guān)系為乙 ____丙.(填大于或小于)
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【題目】在做“研究勻變速直線運動”的實驗時,某同學(xué)得到一條用電火花計時器打下的紙帶如圖甲所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7個計數(shù)點,每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點圖中沒有畫出,電火花計時器接220V、50Hz交流電源.他經(jīng)過測量并計算得到電火花計時器在打B、C、D、E、F各點時物體的瞬時速度如下表:
對應(yīng)點 | B | C | D | E | F |
速度(m/s) | 0.141 | 0.185 | 0.220 | 0.254 | 0.301 |
(1)設(shè)電火花計時器的周期為T,計算vF的公式為vF=;
(2)根據(jù)(1)中得到的數(shù)據(jù),以A點對應(yīng)的時刻為t=0,試在圖乙所示坐標系中合理地選擇標度,作出v﹣t圖象.
(3)利用該圖象求物體的加速度a=m/s2;(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
(4)如果當時電網(wǎng)中交變電流的電壓變成210V,而做實驗的同學(xué)并不知道,那么加速度的測量值與實際值相比(選填:“偏大”、“偏小”或“不變”).
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【題目】如圖所示,傾角為30°,重為100N的斜面體靜止在粗糙水平面上.一根彈性輕桿一端垂直固定在斜面體上,桿的另一端固定一個重為20N的小球,斜面體和小球處于靜止狀態(tài)時,下列說法正確的是( )
A.斜面有向左運動的趨勢,受到水平向右的靜摩擦力
B.彈性輕桿對小球的作用力大小為20N,方向沿桿斜向上
C.地面對斜面的支持力為100N,方向豎直向上
D.球?qū)椥暂p桿的作用力為20N,方向豎直向下
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【題目】在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中,需要將橡皮條的一端固定在水平木板上,另一端系上兩根細繩,細繩的另一端都有繩套(如圖所示).實驗中需用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套,并互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長,結(jié)點到達某一位置O.
(1)某同學(xué)在做該實驗時認為:
A.拉橡皮條的繩細一些且長一些,實驗效果較好
B.拉橡皮條時,彈簧測力計、橡皮條、細繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行
C.橡皮條彈性要好,拉結(jié)點到達某一位置O時,拉力要適當大些
D.拉力F1和F2的夾角越大越好
其中正確的是________________(填入相應(yīng)的字母).
(2)若兩個彈簧測力計的讀數(shù)均為4 N,且兩彈簧測力計拉力的方向相互垂直,則________(選填“能”或“不能”)用一個量程為5 N的彈簧測力計測量出它們的合力,理由是__________________.
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【題目】如圖是氫原子的能級示意圖.當氫原子從n=4的能級躍遷到n=3的能級時,輻射出光子a;從n=3的能級躍遷到n=2的能級時,輻射出光子b.以下判斷正確的是( )
A.在真空中光子a的波長大于光子b的波長
B.光子b可使氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)
C.光子a可使處于n=4能級的氫原子電離
D.大量處于n=3能級上的氫原子向低能級躍遷時最多輻射2種不同譜線
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【題目】A、B兩物體同時同地從靜止出發(fā)做直線運動,物體的加速度與時間關(guān)系如圖所示,其中t2=2t1 , 關(guān)于兩個物體的運動,下列判斷正確的是( 。
A.t1時刻,兩物體速度相同
B.t2時刻,兩物體位置相同
C.t2時刻,兩物體速度相同
D.運動過程中兩物體不可能相遇
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