【題目】如圖所示，兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球a、b的質(zhì)量均為m，a、b通過鉸鏈用剛性輕桿連接，輕桿長度為L. a套在另一根固定的光滑豎直桿上，b放在光滑水平地面上，開始時(shí)a、b之間的輕桿可以認(rèn)為是豎直靜止的，在輕微擾動(dòng)下，a向下運(yùn)動(dòng)，b向右運(yùn)動(dòng)，不計(jì)一切摩擦，重力加速度大小為g. 則

A. a落地前，輕桿對(duì)b一直做正功

B. a落地時(shí)速度大小為

C. a下落過程中的某個(gè)時(shí)刻，其加速度大小可能等于g

D. a落地前，當(dāng)a的機(jī)械能最小時(shí)，桿對(duì)b所做的功為

【答案】BCD

【解析】

A.b開始時(shí)速度為零，當(dāng)a到達(dá)底端時(shí)，b的速度又為零，所以在整個(gè)過程中，b的速度先增大后減小，動(dòng)能先增大后減小，由動(dòng)能定理可知輕桿對(duì)b先做正功，后做負(fù)功，故A錯(cuò)誤；

B. a運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，b的速度為零，根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得：，解得，故B正確；

C.由于b的速度先增加后減小，存在速度最大的時(shí)刻，該時(shí)刻合力為零，故桿的彈力為零，故此時(shí)a只受重力，加速度為g，故C正確；

D.當(dāng)a的機(jī)械能最小時(shí)，b的速度最大。設(shè)桿與豎直方向的夾角為α時(shí)a、b的速度分別為va和vb．則有 vacosα=vbsinα

a、b整體的機(jī)械能守恒，則有 mg（L-Lcosα）=

聯(lián)立得 =mgL（cos2α-cos3α）

兩邊求導(dǎo)得 （）′=mgL（-2cosαsinα+3cos2αsinα）

當(dāng)（）′=0，得 cosα=，的最大值為，對(duì)b球，由動(dòng)能定理知當(dāng)a的機(jī)械能最小時(shí)，桿對(duì)b所做的功為，故D正確；

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究碰撞過程中不變量的實(shí)驗(yàn):在小車A的前端粘有橡皮泥,給小車A一定的初速度使之做勻速直線運(yùn)動(dòng),然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘成一體,繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。他設(shè)計(jì)的具體裝置如圖甲所示。在小車A后連著紙帶,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz,長木板下墊著小木塊用以平衡摩擦力。

(1)若得到打點(diǎn)紙帶下如圖所示,并已將測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離標(biāo)在圖上。A為運(yùn)動(dòng)起始的第一點(diǎn),則應(yīng)選__________段來計(jì)算小車A碰前的速度。(以上選填“AB”，“BC”，“CD”或“DE”)

(2)測(cè)得小車A的質(zhì)量mA=0.80kg,小車B的質(zhì)量mB=0.40kg,由以上測(cè)量結(jié)果可得:碰前mAvA+mBvB=__________ kg·m/s;碰后___________kg·m/s（小數(shù)點(diǎn)后保留2位）。

(3)平衡摩擦力目的是______________

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為一理想變壓器，K為雙向，P為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭，U1為加在原線圈兩端的電壓，I1為原線圈中的電流強(qiáng)度，則( )

A. 保持U1及P的位置不變，K由a合到b時(shí)I1將增大

B. 保持U1及P的位置不變，K由a合到b時(shí)，R消耗的功率減小

C. 保持U1不變，K合在a處，使P上滑，I1將增大

D. 保持P的位置不變，K合在a處，若U1增大，I1將減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，一質(zhì)量m=0.06kg的金屬棒垂直放在傾角θ=37°的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌間的距離l=0.2m，金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8，導(dǎo)軌處于垂直導(dǎo)軌平面向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的下邊界與金屬棒平行且距金屬棒的距離x=3m，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化圖象如圖乙所示，已知t0時(shí)刻金屬棒開始運(yùn)動(dòng)，g=10m/s2，sin37°=0.6，電阻R=3Ω，其余電阻不計(jì)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。

（1）求B0的值；

（2）從金屬棒開始運(yùn)動(dòng)的t0時(shí)刻起，給金屬棒施加一個(gè)外力，讓金屬棒以v=0.1m/s的速度勻速下滑，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t怎么變化才能保證金屬棒中沒有電流，試寫出接下來磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系式。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，波速v=5m/s，在t=0s時(shí)波動(dòng)圖象如圖所示，關(guān)于x= lm處的質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是

A. t=0.1s時(shí)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到x=1.5m處

B. t=0時(shí)速度沿y軸負(fù)方向

C. t=0.1s時(shí)加速度最大且方向沿y軸負(fù)方向

D. t =0.15s時(shí)位移為-2.5cm

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子，振幅為L，下列說法中正確的是

A. 從某時(shí)刻起，半個(gè)周期后小球的動(dòng)能不變

B. 從某時(shí)刻起，半個(gè)周期后小球的位移不變

C. 從某時(shí)刻起，周期后系統(tǒng)的機(jī)械能不變

D. 從某時(shí)刻起，周期內(nèi)小球的路程一定為L

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一輛汽車從靜止開始由甲地出發(fā)，沿平直公路開往乙地，汽車先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，接著做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，開到乙地剛好停止，其速度-時(shí)間圖象如圖所示，那么在0～t0和t0-3t0兩段時(shí)間內(nèi)（　�。�

A.加速度之比為3：1

B.位移大小之比為1：1

C.平均速度大小之比為1：1

D.在時(shí)刻汽車的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為L，直導(dǎo)線MN垂直跨在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，整個(gè)裝置處于垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.電容器的電容為C，除電阻R外，導(dǎo)軌和導(dǎo)線的電阻均不計(jì)．現(xiàn)給導(dǎo)線MN一初速度，使導(dǎo)線MN向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電路穩(wěn)定后，MN以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)( )

A. 電容器兩端的電壓為零

B. 電阻兩端的電壓為BLv

C. 電容器所帶電荷量為CBLv

D. 為保持MN勻速運(yùn)動(dòng)，需對(duì)其施加的拉力大小為B2L2v/R

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為某種電流表的原理示意圖，質(zhì)量為m的均質(zhì)細(xì)金屬棒MN的中點(diǎn)處通過一掛鉤與一豎直懸掛的絕緣輕彈簧相連，彈簧勁度系數(shù)為k。在長為Lab、寬為Lbc的矩形區(qū)域abcd內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外。與MN的右端N連接的一絕緣輕指針可指示標(biāo)尺上的讀數(shù)，MN的長度大于ab的長度。當(dāng)MN中沒有電流通過且處于平衡狀態(tài)時(shí)，MN與矩形區(qū)域的cd邊重合，當(dāng)MN中有電流通過時(shí)，指針示數(shù)可表示電流強(qiáng)度。下列說法正確的是（　�。�

A.若要使電流表正常工作，應(yīng)將金屬棒的M端接電源的負(fù)極

B.通過金屬棒的電流與標(biāo)尺上的讀數(shù)成正比

C.若要將電流表的量程擴(kuò)大為原來的2倍，可以使磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度加倍

D.若要將電流表的量程擴(kuò)大為原來的2倍可以使磁場(chǎng)的寬度減半

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