12．如圖所示，一根長為L、不可伸長的輕繩跨過光滑的水平軸O，兩端分別連接質(zhì)量為2m的小球A和質(zhì)量為m物塊B，圖中繩的水平段較長，由圖示位置釋放后，當小球轉(zhuǎn)動到水平軸正下方時，輕繩的中點正好在水平軸O點處，且此時物塊B的速度剛好為零，則下列說法中正確的是（　　）
A．物塊B一直處于靜止狀態(tài)
B．小球A從圖示位置運動到水平軸正下方的過程中機械能守恒
C．小球A運動到水平軸正下方時的速度大于$\sqrt{gL}$
D．小球A所受重力的瞬時功率一直增大

分析 （1）AB、假設(shè)B不動，對A球，在OA轉(zhuǎn)過90°的過程，設(shè)小球A在O點正下方時的速度為v0，由機械能守恒和牛頓運動定律求解．
（2）當繩子拉力剛好為2mg時，A的速度為v1，則T-mg=mg=m$\frac{{mv}_{1}^{2}}{L}$，解得v1，小球A運動到水平軸正下方時的速度大于此時速度；

解答 解：AB、假設(shè)B不動，對A球，在OA轉(zhuǎn)過90°的過程，設(shè)小球A在O點正下方時的速度為v0，由機械能守恒得：
mgL=$\frac{1}{2}{mv}_{0}^{2}$
解得：v0=$\sqrt{2gL}$
A在O點正下方時，設(shè)繩對小球A的拉力為T，地面對物塊的支持力為NB
對小球有：T-mg=m$\frac{{v}_{0}^{2}}{L}$
解得：T=3mg
繩對物塊B的拉力 T′=T=3mg＞2mg，故B運動了，A機械能不守恒，故AB項錯誤；
C、當繩子拉力剛好為2mg時，A的速度為v1，則T-mg=mg=m$\frac{{v}_{1}^{2}}{L}$，解得：v1=$\sqrt{gL}$，小球A運動到水平軸正下方時的速度大于$\sqrt{gL}$，故C正確；
D、有題意可知B物體下降，初速為零，末速度為零，故小球A所受重力的瞬時功率先增大后減小，故D錯誤
故選：C

點評 此題考查機械能守恒和圓周運動合力充當向心力，當無法判定具體情況時，可以用假設(shè)法，得出數(shù)值從而得出結(jié)論．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

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2．如圖所示，一物塊質(zhì)量m=1.0kg自平臺上以水平速度V0水平拋出，剛好落在相鄰一傾角為α=53°的粗糙斜面AB頂端，速度與斜面平行并沿該斜面下滑，已知斜面頂端與平臺的高度差h=0.032m，粗糙斜面BC傾角為β=370，足夠長．物塊與兩斜面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5，A點離B點所在水平面的高度H=1.2m．物塊在斜面上運動的過程中始終未脫離斜面，不計在B點的速度損失．最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，cos37°=0.8，sin37°=0.6，（g取10m/s2）．求：
（1）物塊水平拋出的初速度V0；
（2）物塊到達B點的速度VB；
（3）從滑塊第一次到達B點時起，經(jīng)0.6s正好通過C點，求BC之間的距離xBC．

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科目：高中物理 來源： 題型：作圖題

3．物體A靜止在水平面上，請畫出物體A所受力的示意圖．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

20．如圖所示，為某同學用打點計時器做勻變速直線運動實驗時打出的紙帶，所用電源頻率為50Hz．該紙帶上每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點未畫出，則其計數(shù)周期T=0.1s，請用圖中S1、S2、S3、S4、S5、S6和T表示出紙帶做勻加速直線運動的加速度a=$\frac{（{S}_{4}+{S}_{5}+{S}_{6}）-（{S}_{1}+{S}_{2}+{S}_{3}）}{9{T}^{2}}$，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，該紙帶的加速度大小為0.17m/s2，以及打點3時紙帶的速度v3=0.71m/s．（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)值）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．如圖所示，abcd是一個邊長為L的正方形，它是磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場橫截面的邊界線．一帶電粒子從ab邊的中點O垂直于磁場方向射入其速度方向與ad邊成θ=30o．角，如圖．已知該帶電粒子所帶電荷量為+q質(zhì)量為m，重力不計，若要保證帶電粒子從ad邊射出，則（　�。�
A．粒子軌道半徑最大值為$\frac{L}{4}$
B．粒子軌道半徑最大值為$\frac{L}{3}$
C．該帶電粒子在磁場中飛行的時間為$\frac{3πm}{5Bq}$
D．則該帶電粒子入射時的最大速度為$\frac{BqL}{3m}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

17．如圖所示，圓環(huán)的質(zhì)量為M經(jīng)過環(huán)心的豎直鋼絲AB上套有一個質(zhì)量為m的小球，今讓小球沿鋼絲AB以初速度v0豎直向上運動，要使圓環(huán)對地面無壓力，則小球的加速度和小球能達到的最大高度是多少？（設(shè)小球不會到達A點）

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

4．2011年3月11日，日本福島核電站發(fā)生核泄露事故，其中銫${\;}_{55}^{137}$Cs對核輻射的影響最大，其半衰期約為30年．
①請寫出艷${\;}_{55}^{137}$Cs發(fā)生β衰變的核反應(yīng)方程${\;}_{55}^{137}$Cs→${\;}_{56}^{137}$Ba+${\;}_{-1}^{0}$e（可設(shè)新核符號為X）
②泄露的${\;}_{55}^{137}$Cs大約要經(jīng)過90年到才會有87.5%的原子核發(fā)生衰變．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

1．如圖所示，光滑的平行金屬導軌水平放置，電阻不計，導軌間距為l，左側(cè)接一阻值為R的電阻，區(qū)域cd以右區(qū)域內(nèi)存在垂直導軌平面向下的有界勻強磁場，一質(zhì)量為m、電阻為r的直金屬棒MN置于導軌上，與導軌垂直且接觸良好，受到F=0.5v+0.4（N）（v為金屬棒速度）的水平外力作用，從磁場的左邊界由靜止開始運動，測得電阻兩端電壓隨時間均勻增大．（已知：l=1m，m=1Kg，R=0.3Ω，r=0.2Ω）
（1）證明該金屬棒在磁場中是做勻加速直線運動；
（2）求加速度的大小和磁感應(yīng)強度的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

2．在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，重物質(zhì)量m=1.00kg，如圖所示為選取的一條符合實驗要求的紙帶，O為第一個點，A、B、C為從合適位置選取的三個連續(xù)點（其他點未畫出）．已知打點周期T=0.02s，當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2．試求：
（1）與重物相連接的是紙帶的左端（選填“左”或“右”）．
（2）根據(jù)圖上所得數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點和B點來驗證機械能守恒定律．
（3）從O點到所取點，重物重力勢能的減小量△EP=1.88J，動能的增加量△EK=1.84J；（結(jié)果取3位有效數(shù)字）
（4）實驗的結(jié)論是：在誤差允許的范圍內(nèi)，系統(tǒng)的機械能守恒；
（5）出現(xiàn)實驗誤差的原因是重物下落過程中受到阻力的作用．

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