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15．輕繩一端通過光滑的定滑輪與物塊P連接，另一端與套在光滑豎直桿上的圓環(huán)Q連接，Q從靜止釋放后，上升一定距離到達與定滑輪等高處，在此過程中（　�。�
A．物塊P的機械能守恒
B．當Q上升到與滑輪等高時，它的機械能最大
C．任意時刻P、Q兩物體的速度大小都滿足vP＜vQ
D．任意時刻Q受到的拉力大小與P的重力大小相等

分析 通過繩子拉力對Q物體的做功情況，判斷物塊Q機械能的變化，從而得出何時機械能最大．將物塊Q的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子的方向，在沿繩子方向的分速度等于P的速度．結合平行四邊形定則求出P、Q速度的關系．

解答 解：A、物塊P向下運動時，繩子的拉力對P做負功，則P的機械能減少，故A錯誤．
B、除重力以外其它力做的功等于物體機械能的增量，物塊Q上升到與滑輪等高前，拉力對Q做正功，Q的機械能增加．
物塊Q上升到與滑輪等高后，拉力對Q做負功，機械能減小．所以Q上升到與滑輪等高時，機械能最大．故B正確．
C、將物塊Q的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子的方向，在沿繩子方向的分速度等于P的速度．輕繩與桿的夾角為θ時，由速度的分解有：vP=vQcosθ，cosθ＜1，則得 vP＜vQ．故C正確．
D、P先向下做加速運動，處于失重狀態(tài)，則繩的拉力大小小于P的重力大小，即Q受到的拉力大小小于P的重力大小，故D錯誤．
故選：BC

點評 解決本題的關鍵會對速度進行分解，以及掌握功能關系，除重力以外其它力做功等于機械能的增量，并能靈活運用．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．某同學利用如圖（甲）所示的裝置探究加速度與合外力的關系．小車質量為M，桶和砂子的總質量為m，通過改變m改變小車所受的合外力大小，小車的加速度a可由打點計時器和紙帶測出．現保持小車質量M不變，逐漸增大砂桶和砂的總質量m進行多次實驗，得到多組a、F值（F為彈簧秤的示數）．

（1）利用20分度的游標卡尺測擋光片寬度如圖乙，則寬度d=0.270cm；
（2）根據實驗數據畫出了如圖（乙）所示的一條過坐標原點的傾斜直線，其中縱軸為小車的加速度大小，橫軸應為D．（選填字母代號）
A．$\frac{1}{M}$   B．$\frac{1}{m}$   C．mg   D．F
（3）當砂桶和砂的總質量較大導致a較大時，關于丙圖的說法，正確的是C．（選填字母代號）
A．圖線逐漸偏向縱軸    B．圖線逐漸偏向橫軸    C．圖線仍保持原方向不變．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．回旋加速器是用來加速帶電粒子的儀器，其核心部分是兩個D形金屬扁盒，兩盒分別接在高頻交流電源兩極上，以便在盒間的窄縫中形成電場，使粒子每次經過窄縫時都得到加速．兩盒放在勻強磁場中磁感應強度大小為B，方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圓心附近，若粒子源發(fā)出的粒子電量為q，質量為m；D形金屬扁盒半徑為R，兩D形盒間的高頻交流電壓的峰值為U．求：
（1）所加交流電的頻率多大？
（2）粒子離開加速器時的最大動能是多少？
（3）從粒子源發(fā)出的粒子被加速到最大動能所需的時間是多少？（忽略粒子在電場中加速的時間）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．某小型水電站的電能輸送示意圖如下．發(fā)電機的輸出電壓恒為200V，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原副線圈匝數分別為n1、n2，降壓變壓器原副線圈匝數分別為n3、n4．變壓器均為理想變壓器．則（　�。�
A．要使用戶得到220V的電壓，應滿足n2：n1＞n3：n4
B．隨著用戶用電功率的增加，降壓變壓器原線圈兩端的電壓變小
C．輸電線路上損耗的功率與升壓變壓器的輸出功率成正比
D．輸電線上的電流小于用戶得到的總電流

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．某學生用圖（甲）所示的實驗裝置研究超重現象．已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，實驗過程中所得到的紙帶的一部分如圖（乙）所示，圖中標出了5個計數點之間的距離，相鄰兩點間有4個點未畫出．（不計一切摩擦與空氣阻力）

（1）重物A運動的加速度a=0.13m/s2，打c點時重物B的速度V=0.36m/s（計算結果取兩位小數）
（2）實驗前用手持B且保持A、B不動，圖中彈簧秤的讀數為F1，下落過程中彈簧秤的讀數為F2，實驗后取下重物B用彈簧秤直接稱B的讀數為F3，用天平測得重物A與B的質量分別為M1、M2．不計彈簧秤、紙帶和繩的質量．可驗證超重的等式是（填正確答案標號）
A．M2a=F2-F1
B．M2a=F1-F2
C．（M1+M2）a=F1+F3．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．如圖所示，物塊A、C的質量均為m，B的質量為2m，都靜止于光滑水平臺面上，A、B間用一不可伸長的輕質短細線相連．初始時刻細線處于松弛狀態(tài)，C位于A右側足夠遠處．現突然給A一瞬時沖量，使A以初速度v0沿A、C連線方向向C運動，A與C相碰后，粘合在一起．
①A與C剛粘合在一起時的速度為多大？
②若將A、B、C看成一個系統，則從A開始運動到A與C剛好粘合的過程中系統損失的機械能．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．如圖左邊為一帶正電的小球，右邊為一金屬圓環(huán)，外殼接地，電場線的分別如圖所示，則下列說法正確中的是（　�。�
A．a點的電勢高于b點的電勢
B．c點的電場強度大于d點的電場強度
C．若將一負試探電荷由c點移到d點，電勢能減少
D．若將一正試探電荷沿金屬環(huán)的外表面移動半圈，則電場力做正功

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．下列說法正確的是（　�。�
A．對于一定質量的理想氣體，體積不變時，溫度越高，氣體的壓強就越大
B．在毛細現象中，毛細管中的液面有的升高，有的降低，這與液體的種類和毛細管的材質有關
C．布朗運動就是液體分子的熱運動
D．1g水中所含的分子數目和地球上的人口總數差不多
E．做功和熱傳遞在改變物體內能上是等效的

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

5．一粒鋼球從1m高處以2m/s的初速度開始下落，然后陷入泥潭0.2m后停止運動，若鋼球的質量為10g，空氣阻力忽略不計，則鋼球克服泥潭的阻力做功0.14J，鋼球受到的平均阻力大小為0.7N．

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同步練習冊答案