19.如圖所示,圓心在O點(diǎn)、半徑為R的圓弧軌道ABC豎直固定在水平桌面上,OC與OA的夾角為60°,軌道最低點(diǎn)A與桌面相切,一輕繩兩端分別系著質(zhì)量為m1和m2的兩小球(均可視為質(zhì)點(diǎn)),掛在圓弧軌道邊緣C的兩邊,開始時(shí)m1位于C點(diǎn),然后從靜止釋放,設(shè)輕繩足夠長,不計(jì)一切摩擦.則( 。
A.在m1由C點(diǎn)下滑到A點(diǎn)的過程中兩球速度大小始終相等
B.在m1由C點(diǎn)下滑到A點(diǎn)的過程中重力對(duì)m1做功的功率先增大后減小
C.在m1由C點(diǎn)下滑到A點(diǎn)的過程中m1的機(jī)械能先增大后減小
D.若m1恰好能沿圓弧下滑到A點(diǎn),則m1=2m2

分析 AB兩個(gè)小球用繩子連在一起,說明沿繩子方向的速度大小相等,而在m1滑下去一段過程以后,此時(shí)的繩子與圓的切線是不重合,所以速度不等,重力的功率就是P=mgv,分析豎直方向速度的變化情況求解,若m1恰好能沿圓弧軌道下滑到A點(diǎn),此時(shí)兩小球速度均為零,根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒求解質(zhì)量關(guān)系.

解答 解:A、m1由C點(diǎn)下滑到a點(diǎn)的過程中,兩球沿繩子方向的速度是一樣的,即有m1沿繩子方向的速度等于m2的速度,所以兩個(gè)物體的速度不相等的,故A錯(cuò)誤;
B、重力的功率就是P=mgv,這里的v是指豎直分速度,一開始m1是由靜止釋放的,所以m1一開始的豎直速度也必然為零,最后運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的時(shí)候,由于此時(shí)的切線是水平的,所以此時(shí)的豎直速度也是零,但是在這個(gè)C下滑到A的過程當(dāng)中是肯定有豎直分速度的,所以相當(dāng)于豎直速度是從無到有再到無的一個(gè)過程,也就是一個(gè)先變大后變小的過程,由重力功率P=mgv知,P也是先增大后減小的過程,故B正確;
C、在m1由C點(diǎn)下滑到A點(diǎn)的過程中,繩子拉力對(duì)m1一直做負(fù)功,則m1的機(jī)械能一直減小,故C錯(cuò)誤.
D、若m1恰好能沿圓弧軌道下滑到A點(diǎn),此時(shí)兩小球速度均為零,對(duì)系統(tǒng),根據(jù)機(jī)械能守恒定律得:
  m1gR(1-cos60°)=m2gR,解得:m1=2m2,故D正確;
故選:BD

點(diǎn)評(píng) 本題解題的關(guān)鍵是對(duì)兩個(gè)小球運(yùn)動(dòng)情況的分析,知道小球做什么運(yùn)動(dòng),并能結(jié)合機(jī)械能守恒定律、幾何關(guān)系解題.

練習(xí)冊系列答案
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19.如圖,甲、乙兩物體用壓縮的輕質(zhì)彈簧連接靜置于傾角為θ的粗糙斜面體上.斜面體始終保持靜止,則下列判斷正確的是( 。
A.物體甲一定受到四個(gè)力作用
B.物體甲所受的摩擦力可能為零
C.物體乙所受的摩擦力可能為零
D.斜面體有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢,受地面給的向左的摩擦力

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10.勻加速行駛的汽車,經(jīng)路旁兩根相距50m的電桿共用5s時(shí)間,它經(jīng)過第二根電線桿時(shí)的速度是15m/s,則經(jīng)第一根電線桿的速度和加速度分別為(  )
A.2m/s   4 m/s2B.10m/s   2 m/s2C.2.5m/s   5m/s2D.5 m/s  2 m/s2

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7.小船在靜水中速度為v1,今小船要渡過一條河流,過河的小船始終垂直對(duì)岸劃行,若小船劃行到河中間時(shí),河水流速忽然由v2增大到v′2,則過河時(shí)間與預(yù)定時(shí)間相比,將( 。
A.增長B.縮短C.不變D.無法確定

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14.下列說法正確的是(  )
A.麥克斯韋首次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在
B.發(fā)射電磁波的兩個(gè)重要條件是采用低頻和閉合LC電路
C.用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象
D.當(dāng)物體以較小的速度運(yùn)動(dòng)時(shí),質(zhì)量變化十分微小,經(jīng)典力學(xué)理論仍然適用,只有當(dāng)物體以接近光速運(yùn)動(dòng)時(shí),質(zhì)量變化才明顯,故經(jīng)典力學(xué)適用于低速運(yùn)動(dòng),而不適用于高速運(yùn)動(dòng)

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4.某單位需要不間斷供電,為防止因特殊情況而斷電,該單位購買了一臺(tái)發(fā)電機(jī),發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢E=250V,內(nèi)電阻r=2Ω,該發(fā)電機(jī)通過電阻R=1Ω的輸電線給若干“220V,40W”的電燈供電,試求:
(1)若要使電燈正常發(fā)光,電燈數(shù)應(yīng)為多少盞?
(2)電燈正常發(fā)光時(shí),輸電線消耗的功率是多少?發(fā)電機(jī)的輸出功率是多少?

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11.在如圖所示的豎直平面內(nèi),物體A和帶正電的物體B用跨過定滑輪的絕緣輕繩連接,分別靜止于傾角θ=37°的光滑斜面上的M點(diǎn)和粗糙絕緣水平面上,輕繩與對(duì)應(yīng)平面平行.勁度系數(shù)k=5N/m的輕彈簧一端固定在O點(diǎn),一端用另一輕繩穿過固定的光滑小環(huán)D與A相連,彈簧處于原長,輕繩恰好拉直,DM垂直于斜面.水平面處于場強(qiáng)E=5×104N/C、方向水平向右的勻強(qiáng)電場中.已知A、B的質(zhì)量分別為mA=0.1kg和mB=0.2kg,B所帶電荷量q=+4×10-6C.設(shè)兩物體均視為質(zhì)點(diǎn),不計(jì)滑輪質(zhì)量和摩擦,繩不可伸長,彈簧始終在彈性限度內(nèi),B電量不變.取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)求B所受靜摩擦力的大。
(2)現(xiàn)對(duì)A施加沿斜面向下的拉力F,使A以加速度a=0.6m/s2 開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng).A從M到N的過程中,B的電勢能增加了△Ep=0.06J.已知DN沿豎直方向,B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4.求A到達(dá)N點(diǎn)時(shí)拉力F的瞬時(shí)功率.

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8.真空中有一個(gè)點(diǎn)電荷+Q1,在距其r處的P點(diǎn)放一電荷量為+q的試探電荷,試探電荷受到的電場力為F,則下列答案中正確的是(  )
A.P點(diǎn)的場強(qiáng)大小為$\frac{F}{{Q}_{1}}$
B.P點(diǎn)的場強(qiáng)大小等于$\frac{F}{q}$也等于$\frac{k{Q}_{1}}{{r}^{2}}$
C.試探電荷的電荷量變?yōu)?q時(shí),2q受到的電場力將變?yōu)?F,而P處的場強(qiáng)為$\frac{F}{q}$
D.若在P點(diǎn)不放試探電荷,則該點(diǎn)的場強(qiáng)方向?qū)l(fā)生變化

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9.a、b為兩個(gè)帶等量正電荷的固定的小球,O為ab連線的中點(diǎn),如圖所示,c、d為中垂線上的兩對(duì)稱點(diǎn)且離O點(diǎn)很近,若在C點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)電子,關(guān)于電子的運(yùn)動(dòng),以下敘述不正確的有(  )
A.在C→O的過程中,做勻加速運(yùn)動(dòng)B.在C→O的過程中,做變加速運(yùn)動(dòng)
C.在O點(diǎn)速度最大,加速度為零D.電子在cd間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)

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