13．如圖所示，光滑軌道ABCD是大型游樂設(shè)施過山車軌道的簡化模型，最低點(diǎn)B處的入、出口靠近但相互錯開，C是半徑為R的圓形軌道的最高點(diǎn)，BD部分水平，末端D點(diǎn)與右端足夠長的水平傳送帶無縫連接，傳送帶以恒定速度v逆時針轉(zhuǎn)動，現(xiàn)將一質(zhì)量為m的小滑塊從軌道AB上某一固定位置A由靜止釋放，滑塊能通過C點(diǎn)后再經(jīng)D點(diǎn)滑上傳送帶，則（　�。�
A．固定位置A到B點(diǎn)的豎直高度可能為2R
B．滑塊在傳送帶上向右運(yùn)動的最大距離與傳送帶速度v有關(guān)
C．滑塊可能重新回到出發(fā)點(diǎn)A處
D．傳送帶速度v越大，滑塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量越多

分析 滑塊恰能通過C點(diǎn)時根據(jù)牛頓第二定律列方程求c點(diǎn)時的速度，由動能定理知AC高度差，從而知AB高度；
對滑塊在傳送帶上運(yùn)動的過程根據(jù)動能定理列方程求滑行的最大距離的大小因素；
根據(jù)傳送帶速度知物塊的速度，從而知是否回到A點(diǎn)；
滑塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量Q=μmg△x，看熱量多少，分析相對路程．

解答 解：若滑塊恰能通過C點(diǎn)時有：mg=m$\frac{{v}_{C}^{2}}{r}$①，
由A到C根據(jù)動能定理知mghAC=$\frac{1}{2}m{v}_{C}^{2}$②
聯(lián)立①②解得hAC=$\frac{1}{2}$R
則AB最低高度為2R$+\frac{1}{2}R$=2.5R，故A錯誤；
B、設(shè)滑塊在傳送帶上滑行的最遠(yuǎn)距離為x，則有動能定理有：0-$\frac{1}{2}$m${\;}_{C}^{2}$=2mgR-μmgx，知x與傳送帶速度無關(guān)，故B錯誤；
C、若回到D點(diǎn)速度大小不變，則滑塊可重新回到出發(fā)點(diǎn)A點(diǎn)，故C正確；
D、滑塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量Q=μmg△x，傳送帶速度越大，相對路程越大，產(chǎn)生熱量越多，故D正確；
故選：CD

點(diǎn)評 本題綜合考查了動能定理、機(jī)械能守恒定律和牛頓第二定律，理清物塊在傳送帶上的運(yùn)動情況，以及在圓軌道最高點(diǎn)的臨界情況是解決本題的關(guān)鍵

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．某同學(xué)在探究“恒力做功與物體動能變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，操作步驟如下：
①按如圖所示安裝實(shí)驗(yàn)裝置；
②將質(zhì)量為200g的小車置于打點(diǎn)計時器附近，并按住小車；
③從質(zhì)量為5g，20g，50g的三種鉤碼中，挑選50g的鉤碼掛上；
④接通電源后，由靜止釋放小車，打出一條紙帶．
在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出比較理想的一條，經(jīng)測量計算，得到第1個點(diǎn)到第N個點(diǎn)的距離為50.00cm，打第N點(diǎn)時小車的動能為0.196J．該同學(xué)將鉤碼的重力大小當(dāng)做小車所受的拉力大小，算出從打下第1點(diǎn)到打下第N點(diǎn)的過程中拉力對小車做的功為0.245J（當(dāng)?shù)豨=9.80m/s2，保留三位有效數(shù)字）；此次實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果明顯不滿足動能定理，請你根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置和操作過程幫助他分析一下，其主要原因是：①沒有平衡摩擦力；②鉤碼的質(zhì)量沒有遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．質(zhì)譜儀最初是由湯姆生的學(xué)生阿斯頓設(shè)計的，他用質(zhì)譜儀發(fā)現(xiàn)了氖20和氖22，證實(shí)了同位素的存在．如圖所示，容器A中有質(zhì)量分別為m1、m2，電荷量相同的氖20和氖22兩種離子（不考慮離子的重力及離子間的相互作用），它們從容器A下方的小孔S1不斷飄入電壓為U的加速電場（離子的初速度可視為零），沿豎直線S1 S2（S2為小孔）與磁場垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，最后打在水平放置的底片上．由于實(shí)際加速電壓的大小在U±△U范圍內(nèi)微小變化，這兩種離子在磁場中運(yùn)動的軌跡可能發(fā)生交疊，為使它們的軌跡不發(fā)生交疊，$\frac{△U}{U}$應(yīng)小于（　�。�
A．$\frac{{{m_2}-{m_1}}}{m_1}$B．$\frac{{{m_2}-{m_1}}}{m_2}$C．$\frac{{{m_2}-{m_1}}}{{{m_2}+{m_1}}}$D．$\frac{m_2}{{{m_2}+{m_1}}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．如圖所示，滑雪坡道由斜面AB和圓弧面BO組成，BO與斜面相切于B、與水平面相切于O，以O(shè)為原點(diǎn)在豎直面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy．現(xiàn)有一質(zhì)量m=60kg的運(yùn)動員從斜面頂點(diǎn)A無初速滑下，運(yùn)動員從O點(diǎn)飛出后落到斜坡CD上的E點(diǎn)．已知A點(diǎn)的縱坐標(biāo)為yA=6m，E點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)分別為xE=10m，yE=-5m，不計空氣阻力，g=10m/s2．求：
（1）運(yùn)動員在滑雪坡道ABO段損失的機(jī)械能．
（2）落到E點(diǎn)前瞬間，運(yùn)動員的重力功率大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．一衛(wèi)星繞某一行星表面附近做勻速圓周運(yùn)動，其線速度大小為v．假設(shè)宇航員在該行星表面上用彈簧測力計測量一質(zhì)量為m的物體，物體靜止時，彈簧測力計的示數(shù)為F．已知引力常量為G，則這顆行星的質(zhì)量為（　　）
A．$\frac{m{v}^{2}}{GF}$B．$\frac{F{v}^{4}}{Gm}$C．$\frac{F{v}^{2}}{Gm}$D．$\frac{m{v}^{4}}{GF}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．質(zhì)量為3.0kg上表面光滑 的小車M，長度為L=4.0m，在方向水平向右的拉力F=9N作用下勻速向右運(yùn)動，速度大小為v0=3.0m/s，現(xiàn)在把質(zhì)量為1.0kg的物塊m輕輕放在小車的最右端，物塊體積忽略不計，重力加速度g取10m/s2．求：
（1）放上物塊后，小車的加速度大�。�
（2）物塊離開小車的時間；
（3）從物塊放在小車最右端開始的5s內(nèi)F對小車做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．當(dāng)小強(qiáng)蕩到最低點(diǎn)時（　　）
A．若角速度一定，則繩短時繩受到的拉力大
B．若線速度一定，則繩長時繩受到的拉力大
C．若角速度一定，則繩長時繩受到的拉力大
D．繩受到的拉力大小始終等于小強(qiáng)的重力

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．物體同時受到三個共點(diǎn)力作用，下列幾組力中，合力可能為零的是（　�。�
A．1N、2N、4 NB．3N、6N、9NC．2N、5N、8 ND．1N、4N、7N

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．一個小球以一定的初速度從A點(diǎn)水平拋出，運(yùn)動一段時間之后落到B點(diǎn)，如圖所示．已知A、B間距為L，連線與水平線之間的夾角為θ=30°，重力加速度為g，不計空氣阻力，試求：
（1）小球在A點(diǎn)時的初速度大小
（2）小球經(jīng)過B點(diǎn)時的水平分速度與豎直分速度的大小之比．

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