如圖所示,在豎直平面內(nèi)有光滑軌道ABCD,其中BC是半徑為R的四分之一圓弧軌道,AB是豎直軌道,CD是水平軌道.AB與BC相切于B點(diǎn),CD與BC相切于C點(diǎn).一根長為2R的輕桿兩端分別固定著兩個(gè)質(zhì)量均為m的相同小球P、Q(視為質(zhì)點(diǎn)),從Q與B等高處由靜止釋放,兩球滑到水平軌道上.重力加速度為g,則下列說法中正確的是( 。

  A. 下滑的整個(gè)過程中P球機(jī)械能守恒

  B. 下滑的整個(gè)過程中兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

  C. Q球過C點(diǎn)的速度大小為

  D. 下滑的整個(gè)過程中Q球機(jī)械能增加量為mgR


【考點(diǎn)】: 機(jī)械能守恒定律.

【專題】: 機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題.

【分析】: 下滑過程兩個(gè)球組成的系統(tǒng),只有重力做功,機(jī)械能守恒;根據(jù)機(jī)械能守恒定律列式求解速度;兩個(gè)球沿著桿子方向的分速度一直是相等的.

【解析】: 解:A、B、下滑過程中,對兩個(gè)球組成的系統(tǒng),只有重力做功,故機(jī)械能守恒,而單個(gè)球機(jī)械能均不守恒,故A錯(cuò)誤,B正確;

C、Q球過C點(diǎn)時(shí),桿與豎直方向的夾角的余弦:cosθ=,故θ=60°;

根據(jù)機(jī)械能守恒定律,有:

mgR+mg(3R﹣R)=  ①

桿不可伸長,故兩個(gè)球沿著桿方向的分速度相等,故:

vPcos30°=vQcos60°  ②

聯(lián)立解得:

vP=

vQ=

故C錯(cuò)誤;

D、下滑的整個(gè)過程中,根據(jù)機(jī)械能守恒定律,有:

解得:

v=2

故Q球機(jī)械能增加量為:△E==mgR;故D正確;

故選:BD.

【點(diǎn)評】: 本題關(guān)鍵是明確兩個(gè)小球系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,然后結(jié)合機(jī)械能守恒定律和運(yùn)動(dòng)的合成與分解的知識列式分析,不難.

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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通電螺線管兩端極性的性質(zhì)取決于(  )

A.螺線管的匝數(shù)       B.螺線管的長度

C.螺線管中的電流方向  D.螺線管中是否有鐵芯

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下列說法正確的是(  )

A.微波爐中使用的微波是一種無線電波

B.所有物體都會(huì)發(fā)射紅外線,熱物體的紅外線輻射比冷物體的紅外線輻射強(qiáng)

C.可見光也是一種電磁波,不同顏色的光是波長范圍不同的電磁波

D.太陽輻射中含有可見光、紅外線、紫外線,同時(shí)還有X射線、γ射線,但沒有無線電波

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下列圖是電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度E與放在該點(diǎn)處檢驗(yàn)電荷q及檢驗(yàn)電荷所受靜電力F與電荷q之間的函數(shù)關(guān)系圖象,其中正確的是(  )

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如圖所示,兩對面MN、PQ平行的玻璃磚,a、b兩束不同顏色的平行單色光,從MN面的A、B兩點(diǎn)射入玻璃磚,從PQ面的同一點(diǎn)C射出,下列說法正確的是( 。

  A. 兩束光的波長關(guān)系為λa<λb

  B. 兩束光在玻璃磚傳播的速度關(guān)系為va<vb

  C. 兩束光從C點(diǎn)的出射光線完全重合

  D. 只改變光的入射角,a、b兩束仍可從PQ面的同一點(diǎn)射出

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示,一根不可伸長的輕細(xì)繩穿過小環(huán)D下端的光滑小孔,繞過輕質(zhì)光滑定滑輪O,一端與放在光滑絕緣斜面上的絕緣棒A連接,絕緣棒的中點(diǎn)帶有點(diǎn)電荷,另一端與穿在光滑豎直細(xì)桿上的小球B連接,整個(gè)裝置在同一豎直平面內(nèi).當(dāng)系統(tǒng)靜止時(shí),輕細(xì)繩與豎直細(xì)桿的夾角為θ=30°,D與豎直細(xì)桿間的距離為d.已知斜面傾角α=60°,棒A的長度為L=(2﹣)d,質(zhì)量為m,點(diǎn)電荷電量為+q,重力加速度為g,細(xì)桿、斜面足夠長.試求:

(1)小球B的質(zhì)量;

(2)若在絕緣棒A靜止時(shí)下端位置MN、上端位置PQ(MN、PQ與斜面垂直)之間的區(qū)域內(nèi)加一沿斜面向下的勻強(qiáng)電場(圖中未畫出),小球B運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)可達(dá)與D同高的C點(diǎn),求場強(qiáng)的大;

(3)若所加電場的場強(qiáng)大小E=,求絕緣棒A第一次全部離開電場時(shí),小球的速度.

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某同學(xué)對某種抽水泵中的電磁泵模型進(jìn)行了研究.如圖電磁泵是一個(gè)長方體,ab邊長為L1,左右兩側(cè)面是邊長為L2的正方形,在泵頭通入導(dǎo)電劑后液體的電阻率為ρ,泵體所在處有方向垂直向外的磁場B,把泵體的上下兩表面接在電壓為U(內(nèi)阻不計(jì))的電源上,理想電流表示數(shù)為I,若電磁泵和水面高度差為h,不計(jì)水在流動(dòng)中和管壁之間的阻力,重力加速度為g.則( 。

  A. 泵體上表面應(yīng)接電源正極

  B. 電源提供的電功率為

  C. 電磁泵不加導(dǎo)電劑也能抽取不導(dǎo)電的純水

  D. 在t時(shí)間內(nèi)抽取水的質(zhì)量為m,這部分水離開泵時(shí)的動(dòng)能為UIt﹣mgh﹣I2t

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科目:高中物理 來源: 題型:


用兩個(gè)定值電阻和電壓表可以測量電源的電動(dòng)勢(約3V)和內(nèi)阻。提供的主要器材有:電阻R1(2.0)、R2(9.0)、電源、電壓表、單刀雙擲開關(guān)、導(dǎo)線若干,實(shí)驗(yàn)電路如圖。

  (l)根據(jù)電路圖,將未連接完整的實(shí)物圖連接完整。

  (2)閉合開關(guān)s1,開關(guān)s2分別接到R1、R2兩電阻,電壓表的讀數(shù)分別為2.0V、2.7V,則測得電動(dòng)勢為____V,內(nèi)阻為____。由于電壓表的內(nèi)阻影響,測得的內(nèi)阻____(填“大于”、“小于”或“等于”)真實(shí)值。

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下列關(guān)于力的說法,不正確的是(  )

 

A.

由于書的形變,放在水平桌面上的書對桌面產(chǎn)生向下的彈力

 

B.

電荷間的相互作用、磁體間的相互作用,木質(zhì)上是同一種相互作用的不同表現(xiàn)

 

C.

強(qiáng)相互作用的作用范圍只有約10﹣15,超過這個(gè)界限,強(qiáng)相互作用己經(jīng)不存在了

 

D.

原子核內(nèi)帶正電的質(zhì)子之間存在斥力,但原子核仍能緊密的保持在一起,是由于萬有引力作用的結(jié)果

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