如圖所示,擺球原來處于它的平衡位置O點(diǎn),后來擺球在水平恒力F的作用下,沿著圓弧運(yùn)動.?dāng)[球經(jīng)過P點(diǎn)時(shí),重力與水平恒力的合力沿?cái)[線的長度方向.則下列說法錯誤的是( )

A.?dāng)[球經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)加速度等于零
B.從O到P的過程擺線的拉力對擺球不做功
C.?dāng)[球從O到P的重力勢能增量小于F對擺球做的功
D.從O到P擺球的機(jī)械能增加
【答案】分析:由題,擺球經(jīng)過P點(diǎn)時(shí),重力與水平恒力的合力沿?cái)[線的長度方向,P點(diǎn)是新的平衡位置.?dāng)[球做圓周運(yùn)動,經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)具有向心加速度,加速度不等于零.從O到P的過程擺球沿?cái)[線方向沒有位移,擺線的拉力不做功.F對擺球做的功等于擺球從O到P的重力勢能增量與擺球動能增量之和.
解答:解:A、經(jīng)過P點(diǎn)時(shí),擺球沿圓弧切線方向沒有加速度,但由于擺球做圓周運(yùn)動,經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)具有向心加速度,加速度不等于零.故A錯誤.
    B、由于擺線不可伸縮,從O到P的過程,擺球沿?cái)[線方向沒有發(fā)生位移,所以擺線的拉力對擺球不做功.故B正確.
    C、由題分析可知,P點(diǎn)是新的平衡位置.根據(jù)功能關(guān)系分析可知,F(xiàn)對擺球做的功等于擺球從O到P的重力勢能增量與擺球動能增量之和.所以擺球從O到P的重力勢能增量小于F對擺球做的功.故C正確.
    D、從O到P,由于水平恒力做正功,擺球的機(jī)械能增加.故D正確.
本題選錯誤的,故選A
點(diǎn)評:本題運(yùn)用向心加速度、功、功能關(guān)系等知識分析單擺的運(yùn)動,可以把本題稱為等效單擺.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,O為一水平軸.細(xì)繩的一端固定于O點(diǎn),下端系一質(zhì)量m=1.0kg的小球,原來處于靜止?fàn)顟B(tài),擺球與平臺的B點(diǎn)接觸,但對平臺無壓力,擺長為L=0.6米.平臺高BD=0.8米.一個(gè)質(zhì)量為M=3.0kg的小球沿平臺自左向右運(yùn)動到B處與擺球發(fā)生正碰,碰后擺球在繩子的約束下做圓周運(yùn)動,經(jīng)最高點(diǎn)A時(shí),繩子的拉力T恰好等于擺球的重力,而M落在水平地面的C點(diǎn),DC=1.2米.求:
①質(zhì)量為M的小球與擺球碰撞前的速度大?(不計(jì)空氣阻力,g=10m/s2
②質(zhì)量為M的小球與擺球碰撞時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)能?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,O為一水平軸.細(xì)繩上端固定于O軸,下端系一質(zhì)量m=1.0kg的小球,原來處于靜止?fàn)顟B(tài),擺球與平臺的B點(diǎn)接觸,但對平臺無壓力,擺長為l=0.60m.平臺高BD=0.80m.一個(gè)質(zhì)量為M=2.0kg的小球沿平臺自左向右運(yùn)動到B處與擺球發(fā)生正碰,碰后擺球在繩的約束下做圓周運(yùn)動,經(jīng)最高點(diǎn)A時(shí),繩上的拉力T恰好等于擺球的重力,而M落在水平地面的C點(diǎn),DC=1.2m.求:質(zhì)量為M的小球與擺球碰撞前的速度大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,O為一水平軸,軸上系一長l=0.6m的細(xì)繩,細(xì)繩的下端系一質(zhì)量m=1.0kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),原來處于靜止?fàn)顟B(tài),球與平臺的B點(diǎn)接觸但對平臺無壓力,平臺高h(yuǎn)=0.80m,一質(zhì)量M=2.0kg的小球沿平臺自左向右運(yùn)動到B處與小球m發(fā)生正碰,碰后小球m在繩的約束下做圓周運(yùn)動,經(jīng)最高點(diǎn)A點(diǎn),繩上的拉力恰好等于擺球的重力,而M落在水平地面上的C點(diǎn),其水平位移為s=1.2m,求質(zhì)量為M的小球與m碰撞前的速度.(取g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?黃石模擬)如圖所示,固定點(diǎn)O上系一長l=0.6m的細(xì)繩,細(xì)繩的下端系一質(zhì)量m=1.0kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),原來處于靜止?fàn)顟B(tài),球與平臺的B點(diǎn)接觸但對平臺無壓力,平臺高h(yuǎn)=0.80m,一質(zhì)量M=2.0kg的物塊開始靜止在平臺上的P點(diǎn),現(xiàn)對M施予一水平向右的瞬時(shí)沖量,物塊M沿粗糙平臺自左向右運(yùn)動到平臺邊緣B處與小球m發(fā)生正碰,碰后小球m在繩的約束下做圓周運(yùn)動,經(jīng)最高點(diǎn)A時(shí),繩上的拉力恰好等于擺球的重力,而M落在水平地面上的C點(diǎn),其水平位移s=1.2m,不計(jì)空氣阻力.g=10m/s2.求:
(1)質(zhì)量為M物塊落地時(shí)速度大。
(2)若平臺表面與物塊間動摩擦因數(shù)μ=0.5,物塊M與小球初始距離s1=1.3m,物塊M在P處所受水平向右的瞬時(shí)沖量大小為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2008?肇慶二模)(1)用如圖所示裝置來驗(yàn)證動量守恒定律,質(zhì)量為mB的鋼球B放在小支柱N上,球心離地面高度為H;質(zhì)量為mA的鋼球A用細(xì)線拴好懸掛于O點(diǎn),當(dāng)細(xì)線被拉直時(shí)O點(diǎn)到球心的距離為L,且細(xì)線與豎直線之間夾角α;球A由靜止釋放,擺到最低點(diǎn)時(shí)恰與球B發(fā)生正碰,碰撞后,A球把輕質(zhì)指示針C推移到與豎直夾角為β處,B球落到地面上,地面上鋪有一張蓋有復(fù)寫紙的白紙D,用來記錄球B的落點(diǎn).
①用圖中所示各個(gè)物理量的符號表示碰撞前后兩球A、B的動量(設(shè)兩球A、B碰前的動量分別為pA、pB;碰后動量分別為pA、pB),
則pA=
mA
2gL(1-cosα)
mA
2gL(1-cosα)
,pA=
mA
2gL(1-cosβ)
mA
2gL(1-cosβ)
; pB=
0
0
,pB=
mBs
2H
2gL
mBs
2H
2gL

②請你寫出兩條可確實(shí)減小實(shí)驗(yàn)誤差的建議:
a.讓球A多次從同一位置擺下,求B球落點(diǎn)的平均位置;b.α角取值不要太小;c.兩球A、B質(zhì)量不要太;d.球A質(zhì)量要盡量比球B質(zhì)量大
a.讓球A多次從同一位置擺下,求B球落點(diǎn)的平均位置;b.α角取值不要太小;c.兩球A、B質(zhì)量不要太;d.球A質(zhì)量要盡量比球B質(zhì)量大

(2)為了“探究碰撞中的不變量”,小明在光滑桌面上放有A、B兩個(gè)小球.A球的質(zhì)量為0.3kg,以速度8m/s跟質(zhì)量為0.1kg、靜止在桌面上的B球發(fā)生碰撞,并測得碰撞后B球的速度為9m/s,A球的速度變?yōu)?m/s,方向與原來相同.根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),小明對這次碰撞的規(guī)律做了如下幾種猜想:
[猜想1]碰撞后B球獲得了速度,A球把速度傳遞給了B球;
[猜想2]碰撞后B球獲得了動能,A球把減少的動能全部傳遞給了B球.
你認(rèn)為以上的猜想是否成立
猜想1、2均不成立
猜想1、2均不成立
,請你根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),通過計(jì)算說明,有一個(gè)什么物理量,在這次的碰撞中,B球所增加的這個(gè)物理量與A球所減少的這個(gè)物理量相等?

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