12．如圖所示，光滑軌道LMNPQMK固定在水平地面上，軌道平面在豎直面內(nèi)，MNPQM是半徑為R的圓形軌道，軌道LM與圓形軌道MNPQM在M點相切，軌道MK與圓形軌道MNPQM在M點相切，b點、P點在同一水平面上，K點位置比P點低，b點離地高度為2R，a點離地高度為2.5R，若將一個質(zhì)量為m的小球從左側(cè)軌道上不同位置由靜止釋放，關(guān)于小球的運動情況，以下說法中正確的是（　�。�
A．若將小球從LM軌道上a點由靜止釋放，小球一定不能沿軌道運動到K點
B．若將小球從LM軌道上b點由靜止釋放，小球一定能沿軌道運動到K點
C．若將小球從LM軌道上a、b點之間任一位置由靜止釋放，小球一定能沿軌道運動到K點
D．若將小球從LM軌道上a點以上任一位置由靜止釋放，小球沿軌道運動到K點后做斜上拋運動，小球做斜上拋運動時距離地面的最大高度一定小于由靜止釋放時的高度

分析 小球要能到達K點，必須通過P點，恰好通過P點時由重力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律可求得P點的臨界速度，由機械能守恒定律求出小球從LM上釋放的高度，從而判斷小球否能沿軌道運動到K點．

解答 解：ABC、設(shè)小球恰好通過P點時速度為v．此時在P點，由重力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$．
設(shè)小球釋放點到地面的高度為H．從釋放到P點的過程，由機械能守恒定律得：mgH=mg•2R+$\frac{1}{2}$mv2，解得：H=2.5R．
所以將小球從LM軌道上a點由靜止釋放，小球恰好到達P點，能做完整的圓周運動，由機械能守恒守恒可知，一定能沿軌道運動到K點．
而將小球從LM軌道上b點或a、b點之間任一位置由靜止釋放，不能到達P點，在到達P前，小球離開圓軌道，也就不能到達K點．故A、B、C錯誤．
D、小球做斜上拋運動時水平方向做勻速直線運動，到最大高度時水平方向有速度，設(shè)斜拋的最大高度為H′，根據(jù)機械能守恒定律得：
mgH=$\frac{1}{2}$mv2+mgH′，v＞0，則H′＜H，故小球做斜上拋運動時距離地面的最大高度一定小于由靜止釋放時的高度，故D正確．
故選：D

點評 本題是機械能守恒和圓周運動臨界條件、斜拋知識的綜合，關(guān)鍵掌握圓周運動最高點的臨界條件，知道斜拋運動最高點速度并不為零，要運用機械能守恒列式分析．

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

5．海洋中蘊藏著巨大的能量，利用海洋的波浪可以發(fā)電．在我國南海上有一浮桶式波浪發(fā)電燈塔，其原理示意圖如圖甲所示．浮桶內(nèi)的磁體通過支柱固定在暗礁上，浮桶內(nèi)置線圈隨波浪相對磁體沿豎直方向運動，且始終處于磁場中，該線圈與阻值R=15Ω的燈泡相連，浮桶下部由內(nèi)、外兩密封圓筒構(gòu)成（圖中斜線陰影部分），如圖乙所示，其內(nèi)為產(chǎn)生磁場的磁體，與浮桶內(nèi)側(cè)面的縫隙忽略不計；匝數(shù)N=200的線圈所在處輻射磁場的磁感應(yīng)強度B=0.2T，線圈直徑D=0.4m，電阻r=1Ω．取重力加速度g=10m/s2，π2≈10．若浮桶隨波浪上下運動的速度可表示為v=0.4πsin （πt） m/s．求：
（1）波浪發(fā)電產(chǎn)生電動勢e的瞬時值表達式；
（2）燈泡兩端電壓的有效值和燈泡的電功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．傾角θ=30°的斜面固定，重為G的物體恰好可以沿斜面勻速下滑，現(xiàn)對物體施一拉力（圖中未畫出），使物體沿斜面勻速上滑，則該拉力的最小值為（　�。�
A．$\frac{1}{2}G$B．$\frac{{\sqrt{3}}}{3}G$C．$\frac{{\sqrt{3}}}{2}G$D．G

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗中，由于存在摩擦力的影響，使實驗有較大的誤差．有人設(shè)計了如下實驗：
如圖（1）所示，質(zhì)量為m的滑塊A放在氣墊導(dǎo)軌B上，C為位移傳感器，它能將滑塊A到傳感器C的距離數(shù)據(jù)實時傳送到計算機上，經(jīng)計算機處理后在屏幕上顯示滑塊A的位移-時間（x-t）圖象和速率-時間（v-t）圖象．整個裝置置于高度可調(diào)節(jié)的斜面上，斜面的長度為l、高度為h．

（1）本實驗中摩擦力對滑塊A的影響不明顯，可忽略（選填“明顯，不可忽略”或“不明顯，可忽略”）．
（2）本實驗中滑塊A的合外力表達式為F=mgsinθ．實驗中可以通過改變h來驗證質(zhì)量一定時，加速度與力成正比的關(guān)系．
（3）本實驗還可以采取這樣的方案（如圖甲、乙所示），此實驗使小盤和砝碼牽引小車，使小車做初速度為零的勻加速直線運動．
①此實驗中可以不測量加速度的具體值，原因是a正比于S，故只須研究S之間的比例關(guān)系即可表明a之間的關(guān)系．
②通過改變盤內(nèi)砝碼質(zhì)量，就可以改變小車所受的合力．
③在探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系時，應(yīng)以a，$\frac{1}{m}$分別為縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)畫出圖象，這樣就能直觀地看出a與m的關(guān)系．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

7．如圖所示，光滑的絕緣斜面的傾角為30°，斜面右上方存在沿斜面向下的勻強電場，物體A與B均可視為質(zhì)點，質(zhì)量分別為m、2m，A帶正電，電荷量為q，B不帶電．A位于光滑絕緣的斜面上，B位于豎直的輕彈簧上，彈簧的勁度系數(shù)為k，下端與地面連接．上端與物體B連接．A、B用不可伸長的輕質(zhì)絕緣細(xì)線通過光滑的定滑輪連接．調(diào)整滑輪的高度，使細(xì)線與斜面平行，斜面長度、B與滑輪之間的距離均足夠大．開始時A、B均靜止且細(xì)線拉力T=4mg，重力加速度為g，不計空氣阻力．求：
（1）電場強度的大小和彈簧的伸長量x；
（2）若把電場的方向改為沿斜面向上，且E′=$\frac{mg}{2q}$，不考慮電場變化的其他效應(yīng)．求：
①A剛開始運動時的細(xì)線拉力的大小？
②當(dāng)A的位移為2x時，A、B的速度多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

17．2013年6月20日上午十點，“神舟七號”航天員王亞平在太空授課過程中，解釋太空測質(zhì)量的原理時應(yīng)用了牛頓第二定律，某同學(xué)受到啟發(fā)，想利用“探究加速度與物體受力和質(zhì)量的關(guān)系”實驗裝置測量小車質(zhì)量．如圖1所示為實驗裝置圖，小車通過紙帶與電火花打點計時器相連．

（1）下列說法正確的是BC
A．平衡摩擦力時，應(yīng)將砝碼盤及盤內(nèi)砝碼通過定滑輪拴在小車上
B．牽引小車的細(xì)繩應(yīng)跟長木板保持平行
C．平衡摩擦力后，長木板不能移動
D．小車釋放前應(yīng)靠近打點計時器，且應(yīng)先釋放小車再接通電源
（2）圖2為實驗中打出的一條紙帶的一部分，已知打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源兩端，則由紙帶測量數(shù)據(jù)可得此次實驗中小車運動的加速度的測量值a=3.2m/s2．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（3）若實驗時，該同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測量得到的a-F圖象如圖3所示，可能是圖中的丙（選填“甲”“乙”或“丙”），設(shè)圖中直線的斜率均為k，根據(jù)牛頓第二定律可知，小車的質(zhì)量為$\frac{1}{k}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．在平直公路上，自行車與同方向行駛的一輛汽車在t=0時同時經(jīng)過某一個路標(biāo)，它們的位移x（m）隨時間t（s）變化的規(guī)律為：汽車 為x=10t-$\frac{1}{4}$t2，自行車為x=6t，則下列說法正確的是（　�。�
A．汽車作減速直線運動，自行車作勻速直線運動
B．汽車作加速直線運動，自行車作勻速直線運動
C．開始經(jīng)過路標(biāo)后較小時間內(nèi)自行車在前，汽車在后
D．不能確定汽車和自行車各作什么運動

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

1．如圖所示是某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖象，下面結(jié)論正確的是（　�。�
A．電源的電動勢為6.0V
B．電源的內(nèi)阻為12Ω
C．電源的短路電流為0.5A
D．外電路接入了一個阻值是18Ω的電動機，電路中的電流一定為0.3A

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．某電場線分布如圖所示，一帶電粒子沿圖中虛線所示途徑運動，先后通過M點和N點，以下說法正確的是（　�。�
A．M、N點的場強EM＞ENB．粒子在M、N點的加速度aM＞aN
C．粒子在M、N點的速度vM＞vND．粒子帶正電

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