20.如圖所示,質(zhì)量相同的甲乙兩個(gè)小物塊,甲從豎直固定的$\frac{1}{4}$光滑圓弧軌道頂端由靜止滑下,軌道半徑為R,圓弧底端切線水平,乙從高為R的光滑斜面頂端由靜止滑下.下列判斷正確的是( 。
A.兩物塊到達(dá)底端時(shí)速度相同
B.兩物塊到達(dá)底端時(shí),甲物塊重力做功的瞬時(shí)功率等于乙物塊重力做功的瞬時(shí)功率
C.兩物塊運(yùn)動(dòng)到底端的過(guò)程中重力做功不同
D.兩物塊到達(dá)底端時(shí)動(dòng)能相同

分析 根據(jù)動(dòng)能定理比較兩物塊到達(dá)底端的動(dòng)能,從而比較出速度的大小,根據(jù)重力與速度方向的關(guān)系,結(jié)合P=mgvcosα比較重力做功的瞬時(shí)功率的大。

解答 解:A、根據(jù)動(dòng)能定理得,mgR=$\frac{1}{2}$mv2,得 v=$\sqrt{2gR}$,知兩物塊達(dá)到底端的動(dòng)能相等,速度大小相等,但是速度的方向不同,所以兩物塊到達(dá)底端時(shí)速度不同.故A錯(cuò)誤.
B、甲物塊到達(dá)底端時(shí),重力與速度方向垂直,由公式P=mgvcosα知,其重力做功的瞬時(shí)功率為零,而乙物塊重力做功的瞬時(shí)功率不等于零,所以乙重力做功的瞬時(shí)功率大于甲重力做功的瞬時(shí)功率.故B錯(cuò)誤.
C、物塊運(yùn)動(dòng)到底端的過(guò)程中重力做功為 W=mgR,m和R均相同,所以兩物塊運(yùn)動(dòng)到底端的過(guò)程中重力做功相同.故C錯(cuò)誤.
D、物塊到達(dá)底端時(shí)動(dòng)能Ek=$\frac{1}{2}$mv2=mgR,可知,兩物塊到達(dá)底端時(shí)動(dòng)能相同,故D正確.
故選:D

點(diǎn)評(píng) 動(dòng)能是標(biāo)量,只有大小沒(méi)有方向,但是要注意速度是矢量,比較速度不僅要比較速度大小,還要看速度的方向;以及知道瞬時(shí)功率的表達(dá)式P=mgcosα,注意α為力與速度方向的夾角.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

1.如圖所示,在水平路面上一運(yùn)動(dòng)員駕駛摩托車以10m/s的水平速度跨越過(guò)了壕溝,壕溝兩側(cè)的高度差為0.8m.取g=10m/s2,求運(yùn)動(dòng)員跨過(guò)壕溝所用的時(shí)間和運(yùn)動(dòng)的水平位移各是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

11.一個(gè)足夠高的內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱氣缸豎直地浸放在盛有水蒸汽和水混合物的水槽中,用不及質(zhì)量的活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體,如圖甲所示,開(kāi)始時(shí)氣體的體積為3×10-3m3,現(xiàn)緩慢地在活塞上到上一定量的細(xì)沙,最后活塞靜止時(shí)氣體體積恰好變?yōu)樵瓉?lái)的$\frac{1}{3}$,最后將氣缸移除水槽,緩慢降溫,同時(shí)緩慢從活塞上去走一部分細(xì)沙是活塞不動(dòng),時(shí)氣體溫度變?yōu)?86.5℃,(大氣壓強(qiáng)為1.01×105Pa)

(1)求其體內(nèi)氣體的最終壓強(qiáng);
(2)在圖乙所示的ρ-v圖上畫出整個(gè)過(guò)程中氣缸內(nèi)氣體的狀態(tài)變化(請(qǐng)用箭頭在圖象上標(biāo)出狀態(tài)變化的方向)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.在距離地面高為H的桌面上,以速度V水平拋出質(zhì)量為m的小球,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到距離地面高為h的A點(diǎn)時(shí),下列說(shuō)法正確的是(忽略運(yùn)動(dòng)過(guò)程的空氣阻力,以地面為零勢(shì)能面)(  )
A.物體在A點(diǎn)的機(jī)械能為 $\frac{1}{2}$mV2+mgh
B.物體在A點(diǎn)的機(jī)械能為 $\frac{1}{2}$mV2+mg(H-h)
C.物體在A點(diǎn)的動(dòng)能為 $\frac{1}{2}$mV2+mg(H-h)
D.物體在A點(diǎn)的動(dòng)能為  $\frac{1}{2}$mV2+mgh

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

15.如圖所示,為某高速公路的一個(gè)出口路段簡(jiǎn)示圖,從匝道口A處駛出的汽車(圖中未畫出)先進(jìn)入長(zhǎng)度為150m、落差為5m路段的斜坡AB,后通過(guò)一段水平的圓弧路段BC,最后經(jīng)過(guò)一段長(zhǎng)度為180m的平直路面CD至收費(fèi)口.現(xiàn)有一輛總質(zhì)量為5000kg的汽車,以60km/h的速度勻速通過(guò)斜坡AB和圓弧路段BC,若汽車在斜坡AB上受到的阻力恒為車重的0.04倍,水平路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)由車輪與路面間的橫向摩擦力提供向心力.設(shè)橫向最大靜摩擦力為車重的$\frac{5}{9}$倍,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)為保證行車安全,圓弧路段BC的半徑R的最小值;
(2)汽車駛過(guò)斜坡AB過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.從能量轉(zhuǎn)化的角度來(lái)看,能量的自發(fā)的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有( 。
A.方向性B.永恒性C.持久性D.有條件性

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

12.如圖,長(zhǎng)度為l的小車靜止在光滑的水平面上,可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊放在小車的最左端.將一水平恒力F作用在小物塊上,物塊和小車之間的摩擦力大小為f.當(dāng)小車運(yùn)動(dòng)的位移為s時(shí),物塊剛好滑到小車的最右端,下列判斷正確的有(  )
A.此時(shí)物塊的動(dòng)能為(F-f)(s+l)
B.這一過(guò)程中,物塊對(duì)小車所做的功為f (s+l)
C.這一過(guò)程中,物塊和小車系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為f l
D.這一過(guò)程中,物塊和小車系統(tǒng)增加的機(jī)械能為Fs

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

9.如圖甲所示,靜止在水平地面的物塊A,受到水平向右的拉力F的作用,F(xiàn)與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示,設(shè)物塊與地面的最大靜摩擦力fm與滑動(dòng)摩擦力大小相等,則(  )
A.0-t1時(shí)間內(nèi)F的功率逐漸增大
B.t2時(shí)刻物塊A的加速度最大
C.t3時(shí)刻物塊A的動(dòng)能最大
D.t1-t4時(shí)間內(nèi)物塊A的加速度先增大后減小再增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

10.如圖所示,質(zhì)量M=2$\sqrt{3}$kg的木塊套在水平桿上,并用輕繩將木塊A與質(zhì)量m=$\sqrt{3}$kg的小球相連.今用跟水平方向成α=30°角的力F拉著球帶動(dòng)木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中M、m相對(duì)位置保持不變,木塊與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為$μ=\frac{\sqrt{3}}{5}$,取g=10m/s2,求:
(1)力F的大;
(2)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中輕繩與水平方向夾角θ.

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