14.如圖所示,在光滑的水平面上放有一物體M,物體上有一光滑的半圓弧軌道,軌道半徑為R,最低點(diǎn)為C,兩端A、B等高,現(xiàn)讓小滑塊m從A點(diǎn)靜止下滑,在此后的過程中,則( 。
A.小滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)半圓弧軌道的速度為零
B.小滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能小于mgR
C.若小滑塊與半圓弧軌道有摩擦,小滑塊與半圓弧軌道組成的系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量不守恒
D.m從A到B的過程中,M運(yùn)動(dòng)的位移為$\frac{mR}{M+m}$

分析 小滑塊m從A點(diǎn)靜止下滑,物體M與滑塊m組成的系統(tǒng)水平方向所受合力為零,系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒,豎直方向有加速度,合力不為零,系統(tǒng)動(dòng)量不守恒.用位移表示平均速度,根據(jù)水平方向平均動(dòng)量守恒定律求出物體M發(fā)生的水平位移.

解答 解:A、小滑塊m從A點(diǎn)靜止下滑,物體M與滑塊m組成的系統(tǒng)水平方向所受合力為零,系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒,開始時(shí)系統(tǒng)水平方向的動(dòng)量守恒,滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)滑塊和圓弧軌道的速度相同,由水平方向動(dòng)量守恒可知,小滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)半圓弧軌道的速度為零.故A正確.
B、小滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)滑塊的重力勢能轉(zhuǎn)化為滑塊和圓弧軌道的動(dòng)能,則知到達(dá)C點(diǎn)時(shí)滑塊的動(dòng)能小于mgR.故B正確.
C、小滑塊與半圓弧軌道組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力,所以水平方向動(dòng)量守恒.故C錯(cuò)誤.
D、設(shè)滑塊從A到B的過程中為t,M發(fā)生的水平位移大小為x,則m產(chǎn)生的位移大小為2R-x
取水平向右方向?yàn)檎较颍畡t根據(jù)水平方向平均動(dòng)量守恒得:
  m$\frac{2R-x}{t}$-M$\frac{x}{t}$=0
解得:x=$\frac{2m}{M+m}$R,故D錯(cuò)誤;
故選:AB

點(diǎn)評 分析清物體運(yùn)動(dòng)過程,該題屬于水平方向動(dòng)量守恒的類型,知道系統(tǒng)某一方向動(dòng)量守恒的條件,求解兩個(gè)物體的水平位移時(shí),注意要以地面為參照物.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖所示,水平地面上疊放著物體A、B,在力F作用下A、B仍保持靜止,則( 。
A.AB間摩擦力等于零,B與地面間的摩擦力等于F
B.AB間摩擦力等于F,B與地面間的摩擦力等于零
C.AB間,B與地面間的摩擦力都等于零
D.AB間,B與地面間的摩擦力都等于F

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

5.某同學(xué)為探究恒力做功和物體動(dòng)能變化間的關(guān)系,采用了如圖1所示的“探究物體加速度與物體質(zhì)量、受力之間關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置.

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),該同學(xué)想用鉤碼的重力表示滑塊受到的合力,為了減小這種做法帶來的實(shí)驗(yàn)誤差,你認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該采取的兩項(xiàng)措施是平衡摩擦力和鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量.
(2)如圖2所示是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,其中A、B、C、D、E、F是連續(xù)的六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離已在圖中標(biāo)出,測出滑塊的質(zhì)量為M,鉤碼的總質(zhì)量為m.從打B點(diǎn)到打E點(diǎn)的過程中,為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康,該同學(xué)應(yīng)該尋找mg(x2+x3+x4)和$\frac{1}{2}M{(\frac{{x}_{4}+{x}_{5}}{2T})}^{2}-\frac{1}{2}M{(\frac{{x}_{1}+{x}_{2}}{2T})}^{2}$之間的數(shù)值關(guān)系(用題中和圖中的物理量符號(hào)表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

2.某科技興趣小組用下列方法測量手機(jī)鋰電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻.
(1)在電流表和電壓表內(nèi)阻均未知的情況下,考慮到電流表和電壓表內(nèi)阻的影響,選擇如圖1的乙、丁兩圖電路測電源內(nèi)阻誤差較。

(2)首先用多用電表的直流電壓10V擋粗略的測量了鋰電池的電動(dòng)勢,由圖1可知鋰電池的電動(dòng)勢約為3.8V.
(3)某同學(xué)選擇合適的電路,測得多組路端電壓U和對應(yīng)總電流I的數(shù)據(jù),描點(diǎn)、連線如圖2.則該電池內(nèi)阻為1.7Ω.(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

9.某實(shí)驗(yàn)小組利用無線力傳感器和光電門傳感器探究“動(dòng)能定理”.將無線力傳感器和擋光片固定在小車上,用不可伸長的細(xì)線通過一個(gè)定滑輪與重物G相連,無線力傳感器記錄小車受到拉力的大。谒杰壍郎螦、B兩點(diǎn)各固定一個(gè)光電門傳感器,用于測量小車的速度v1和v2,如圖所示.在小車上放置砝碼來改變小車質(zhì)量,用不同的重物G來改變拉力的大。

 次數(shù) M/kg|v22-v12|/(m2/s-2△E/J F/N W/J
 1 0.500 0.760 0.190 0.400 0.200
 2 0.500 1.65 0.413 0.840 0.420
 3 0.500 2.40△E2 1.22 W2
實(shí)驗(yàn)主要步驟如下:
(1)測量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量M1.正確連接所需電路.調(diào)節(jié)導(dǎo)軌兩端的旋鈕改變導(dǎo)軌的傾斜度,用以平衡小車的摩擦力,使小車正好做勻速運(yùn)動(dòng).
(2)把細(xì)線的一端固定在力傳感器上,另一端通過定滑輪與重物G相連;將小車停在點(diǎn)C,由靜止開始釋放小車,小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng),除了光電門傳感器測量速度和力傳感器測量拉力的數(shù)據(jù)以外,還應(yīng)該記錄的物理量為兩光電門間的距離L;
(3)改變小車的質(zhì)量或重物的質(zhì)量,重復(fù)(2)的操作.
(4)表格中M是M1與小車中砝碼質(zhì)量之和,△E為動(dòng)能變化量,F(xiàn)是拉力傳感器的拉力,W是F在A、B間所做的功.表中的△E3=0.600J,W3=0.610J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.如圖所示為某一帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中穿過一薄板前后的運(yùn)動(dòng)軌跡.磁場方向與紙面垂直,未畫出.若粒子電荷量恒定不變,則下列說法中正確的是( 。
A.粒子帶正電,自下向上穿過薄板B.粒子帶負(fù)電,自上向下穿過薄板
C.勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面向外D.磁場方向無法確定

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.我國首個(gè)月球探測計(jì)劃“嫦娥工程”將分三個(gè)階段實(shí)施,用十年左右時(shí)間完成.據(jù)悉,我國探月工程設(shè)想為三期,簡稱為“繞、落、回”三步走,在2020年前后完成.目前已進(jìn)行了第二步.
嫦娥三號(hào)探測器于2013年12月2日在中國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射,它的任務(wù)是在月球上著陸,并對月球進(jìn)行科學(xué)探測.衛(wèi)星發(fā)射后,先繞地球轉(zhuǎn)3圈,軌道是橢圓軌道,近地點(diǎn)是200km.之后經(jīng)調(diào)速進(jìn)入月地轉(zhuǎn)移軌道,接近月球時(shí)經(jīng)過三次制動(dòng),使其被月球俘獲,成為月球衛(wèi)星,發(fā)動(dòng)機(jī)正常關(guān)機(jī),“嫦娥三號(hào)”進(jìn)入距月表面約200公里圓軌道.北京時(shí)間2013年12月9日,在北京航天飛行控制中心的控制下,“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星主發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火成功制動(dòng),經(jīng)過減速階段,最終成功降落在月球表面,釋放月球探測車,開始了對月球的探測工作.
設(shè)月球半徑為R,嫦娥三號(hào)繞月球的軌道半徑為r,運(yùn)動(dòng)周期為T,引力常數(shù)為G,且把它繞月球的運(yùn)動(dòng)近似看做是勻速圓周運(yùn)動(dòng).試根據(jù)以上已知量,求:
(1)月球的質(zhì)量;
(2)在某次成功在月球表面上著陸后,一位宇航員拿出一小球,并以一定的初速度V0豎直向上拋出,請問經(jīng)多長時(shí)間小球落回月球表面處?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.拓展三:能源的開發(fā)與利用
風(fēng)能將成為人類大規(guī)模開發(fā)的一種可再生清潔能源.風(fēng)力發(fā)電機(jī)是將風(fēng)能(氣流的動(dòng)能)轉(zhuǎn)化為電能的裝置,其主要部件包括風(fēng)輪機(jī)、齒輪箱、發(fā)電機(jī)等,如圖所示,試分析下列問題.
(1)風(fēng)輪機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)所掃過的面積為風(fēng)力發(fā)電機(jī)可接受風(fēng)能的面積.設(shè)空氣密度為ρ,氣流速度v,風(fēng)輪機(jī)葉片長度為r.求t時(shí)間內(nèi)流向風(fēng)輪機(jī)的最大風(fēng)能Em
(2)一般強(qiáng)風(fēng)的風(fēng)速約為v=20m/s,空氣密度為1.3kg/m3,如果風(fēng)力發(fā)電機(jī)扇葉在空間掃過橫截面積為60m2,發(fā)電機(jī)能將其中風(fēng)能的4%轉(zhuǎn)化為電能,則發(fā)電機(jī)電功率的大小約為多少?
(3)已知風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率p與Em成正比.某風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)速v1=9m/s時(shí)能夠輸出的電功率P1=540kW.我國某地區(qū)風(fēng)速不低于v2=6m/s的時(shí)間每年約為5000小時(shí),試估算這臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)在該地區(qū)的最小年發(fā)電量是多少千瓦時(shí).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖所示,A是靜止在赤道上的物體,隨地球自轉(zhuǎn)而做勻速圓周運(yùn)動(dòng),B、C是同一平面內(nèi)兩顆人造衛(wèi)星,B位于離地高度等于地球半徑的圓形軌道,C是地球同步衛(wèi)星,物體A和衛(wèi)星B、C的線速度大小分別為vA、vB、vC,角速度大小分別為ωA、ωB、ωC,周期大小分別為TA、TB、TC,向心加速度大小分別為aA、aB、aC,則下列關(guān)系正確的是( 。
A.vA>vB>vCB.TA=TC>TBC.ωAC>ωBD.aA=aC>aB

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同步練習(xí)冊答案