11.如圖所示,在傾角θ=30°的光滑固定斜面上,放有質(zhì)量分別為1kg和3kg的小球A和B,且兩球之間用一根長L=0.3m的輕桿相連,小球B距水平面的高度h=0.3m.現(xiàn)讓兩球從靜止開始自由下滑,最后都進(jìn)入到上方開有細(xì)槽的光滑圓管中,不計球與圓管內(nèi)壁碰撞時的機(jī)械能損失,g取10m/s2.則下列說法中正確的有( 。
A.從開始下滑到A進(jìn)入圓管整個過程,小球A與地球兩者組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
B.在B球未進(jìn)入水平圓管前,小球A與地球組成系統(tǒng)機(jī)械能守恒
C.兩球最后在光滑圓管中運動的速度大小為3m/s
D.從開始下滑到A進(jìn)入圓管整個過程,輕桿對B球做功1.125J

分析 只有重力或只有彈力做功,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,根據(jù)機(jī)械能守恒條件判斷機(jī)械能是否守恒;以系統(tǒng)為研究對象,由機(jī)械能守恒定律可以求出兩球最后在光滑圓管中運動的速度.以A為研究對象,應(yīng)用動能定理可以求得桿對A做的功.再得到輕桿對B球做功.

解答 解:A、從開始下滑到A進(jìn)入圓管整個過程,除重力做功外,桿對A做負(fù)功,小球A與地球兩者組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒,故A錯誤;
B、在B球未進(jìn)入水平圓管前,AB一起向下的加速度為gsinθ,根據(jù)牛頓第二定律知,A、B的合力均為重力沿斜面向下的分力,桿無作用力,則對A球而言,只有重力對A做功,小球A與地球組成系統(tǒng)機(jī)械能守恒,故B正確;
C、以A、B組成的系統(tǒng)為研究對象,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律得:mBgh+mAg(h+Lsinθ)=$\frac{1}{2}$(mA+mB)v2,代入數(shù)據(jù)解得:v=$\frac{3\sqrt{3}}{2}$m/s,故C錯誤;
D、以A球為研究對象,由動能定理得:mAg(h+Lsinθ)+W=$\frac{1}{2}$mAv2,代入數(shù)據(jù)解得:W=-1.125J,則輕桿對B做功,WB=-W=1.1125J,故D正確;
故選:BD

點評 本題考查了求球的速度、桿做的功等問題,關(guān)鍵要分析兩球的受力情況,明確B未進(jìn)入水平管前桿是沒有作用力的,分析清楚物體運動過程,應(yīng)用機(jī)械能守恒定律與動能定理即可正確解題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.一般來說,正常人從距地面1.5m高處跳下,落地時速度較小,經(jīng)過腿部的緩沖,這個速度對人是安全的,稱為安全著地速度.如果人從高空跳下,必須使用降落傘才能安全著陸,其原因是,張開的降落傘受到空氣對傘向上的阻力作用.經(jīng)過大量實驗和理論研究表明,空氣對降落傘的阻力f與空氣密度ρ、降落傘的迎風(fēng)面積S、降落傘相對空氣速度v、阻力系數(shù)c有關(guān)(由傘的形狀、結(jié)構(gòu)、材料等決定),其表達(dá)式是f=$\frac{1}{2}cρS{v^2}$.根據(jù)以上信息,解決下列問題.(取g=10m/s2
(1)在忽略空氣阻力的情況下,計算人從1.5m高處跳下著地時的速度大。ㄓ嬎銜r人可視為質(zhì)點);
(2)在某次高塔跳傘訓(xùn)練中,運動員使用的是有排氣孔的降落傘,其阻力系數(shù)c=0.90,空氣密度取ρ=1.25kg/m3.降落傘、運動員總質(zhì)量m=80kg,張開降落傘后達(dá)到勻速下降時,要求人能安全著地,降落傘的迎風(fēng)面積S至少是多大?
(3)跳傘運動員和降落傘的總質(zhì)量m=80kg,從跳傘塔上跳下,在下落過程中,經(jīng)歷了張開降落傘前自由下落、張開降落傘后減速下落和勻速下落直至落地三個階段.如圖是通過固定在跳傘運動員身上的速度傳感器繪制出的從張開降落傘開始做減速運動至達(dá)到勻速運動時的v-t圖象.根據(jù)圖象估算運動員做減速運動的過程中下落的高度.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.如圖所示,斜面傾角為θ,位于斜面底端A正上方的小球以初速度v0正對斜面頂點B水平拋出,小球到達(dá)斜面經(jīng)過的時間為t,重力加速度為g,則下列說法中正確的是(  )
A.若小球以最小位移到達(dá)斜面,則t=$\frac{2{v}_{0}cotθ}{g}$
B.若小球垂直擊中斜面,則t=$\frac{{v}_{0}cotθ}{2g}$
C.若小球能擊中斜面中點,則t=$\frac{2{v}_{0}cotθ}{g}$
D.無論小球怎樣到達(dá)斜面,運動時間均為t=$\frac{2{v}_{0}tanθ}{g}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.圖甲為某傳送裝置示意圖.繃緊的水平傳送帶長度L=2.Om,以v=3.Om/s的恒定速率運行,傳送帶的水平面距離水平地面的高度h=0.45m.現(xiàn)有一物體 (可視為質(zhì)點)質(zhì)量m=lOkg,以vO=1.Om/s的水平初速度從A端滑上傳送帶,被傳送到B端時沒有被及時取下,物體從B端水平拋出;物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.20,不計空氣阻力,重力加速度g取10m/s2

(1)求物體從傳送帶上A端運動到B端過程中摩擦力對物體沖量的大。
(2)設(shè)傳送帶與輪子間無相對滑動,不計輪軸處的摩擦,求為運送該物體電動機(jī)多消耗的電能;
(3)若傳送帶的速度v可在0-5.0m/s之間調(diào)節(jié),物體仍以v0的水平初速度從A端滑上傳送帶,且物體滑到B端均能水平拋出.請你在圖乙中作出物體從B端水平拋出到落地點的水平距離x與傳送帶速度v的關(guān)系圖象.(要求寫出作圖數(shù)據(jù)的分析過程)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.如圖所示,在“研究力的合成”實驗中,得到了如圖所示的圖形,圖中P為橡皮條的固定點,用兩只彈簧秤或用一只彈簧秤時,都將橡皮條與細(xì)線的結(jié)點拉到O點,其中力F4是實驗直接測得的合力;力F3是理論得到的合力.
某同學(xué)認(rèn)為在此過程中必須注意以下幾項:
A.兩根細(xì)繩必須等長.
B.使用兩個彈簧測力計示數(shù)一定要相等.
C.在使用彈簧秤時要注意使彈簧秤與木板平面平行.
D.試驗中一定要記錄力的大小和方向.
其中正確的是CD.(填入相應(yīng)的字母)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.如圖所示,一個閉合三角形導(dǎo)線框ABC位于豎直平面內(nèi),其下方(略靠前)固定一根與線框平面平行的水平直線導(dǎo)線,導(dǎo)線中通過圖示方向的恒定電流,釋放線框,它由實線位置下落到虛線位置未發(fā)生轉(zhuǎn)動,在此過程中穿過線框的磁通量( 。
A.逐漸增大
B.逐漸減小
C.始終為零
D.先增大,然后減;在增大,最后又減小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.汽車以20m/s的速度做勻速直線運動,剎車后的加速度大小為5m/s2,那么開始剎車后2s與開始剎車后6s汽車速度的大小之分別為( 。
A.10m/s,-10m/sB.40m/s,0m/sC.10m/s,0m/sD.40m/s,-10m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.兩個共面共點力,F(xiàn)1=6N,F(xiàn)2=3N,F(xiàn)1的方向保持不變,在兩個力之間的夾角θ在0°~180°變化時,關(guān)于兩個力的合力,下列說法正確的是(  )
A.兩個力的合力的最小值為3N
B.兩個力的合力可能為為8N
C.當(dāng)兩個力之間的夾角為90°時,合力為3$\sqrt{10}$ N
D.兩個力的合力方向與F1方向之間的夾角的最大值為60°

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.下列說法正確的是( 。
A.電路中的電流強(qiáng)度越大,表示通過導(dǎo)體截面的電量越多
B.各種材料的電阻率都與溫度有關(guān),金屬的電阻率隨溫度的升高而減小
C.從I=U/R可知,導(dǎo)體中的電流跟加在它兩端的電壓成正比,跟它的電阻成反比
D.電源的電動勢與外電路有關(guān),外電路電阻越大,電動勢就越大

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