【題目】如圖所示,直桿AB與水平面成α角固定,在桿上套一質(zhì)量為m的小滑塊,桿與滑塊的動摩擦因數(shù)處處相同,桿底端B點(diǎn)處有一與板面垂直的彈性擋板.滑塊與擋板碰撞后原速率返回.現(xiàn)將滑塊拉到A點(diǎn)由靜止釋放.滑塊與擋板第一次碰撞后上升的高度為原來的k(k<1)倍,若已知α角、質(zhì)量m、比例系數(shù)k、重力加速度g,下列說法中正確的是( 。

A. 可以求出滑塊在桿上運(yùn)動的總路程

B. 可以求出滑塊第n次與擋板碰撞前重力做功的瞬時(shí)功率P

C. 可以求出滑塊下滑和上滑過程加速度的大小

D. 取過B點(diǎn)的水平面為零勢能面,則可以判斷滑塊從A下滑至B的過程中,重力勢能等于動能的位置在AB中點(diǎn)的下方

【答案】CD

【解析】設(shè)AB長為L,滑塊與擋板第一次碰撞后上升的高度為原來的k(k<1)倍,則向上的距離為kL;對整個(gè)過程,運(yùn)用動能定理得:mgsinα(1﹣k)L﹣μmgcosα(L+kL)=0

得:μ=,所以可以求出動摩擦因數(shù)μ;

整個(gè)運(yùn)動的過程中重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,則:μmgcosαS=mgsinαL

由于AB之間的距離是未知的,所以不能求出滑塊在桿上運(yùn)動的總路程.故A錯(cuò)誤;

由于AB之間的距離是未知的,所以,也不能求出滑塊第n次與擋板碰撞前的速度,所以不能求出重力做功的瞬時(shí)功率P.故B錯(cuò)誤

根據(jù)牛頓第二定律得下滑過程有:mgsinα﹣μmgcosα=ma1

上滑過程有:mgsinα+μmgcosα=ma2;

解得:a1=mgsinα﹣μgcosα,a2=gsinα+μgcosα

所以可求得滑塊下滑和上滑過程加速度的大小a1、a2.故C正確;

滑塊向下滑動的過程中,重力做正功,而摩擦力做負(fù)功;取過B點(diǎn)的水平面為零勢能面,當(dāng)滑塊滑到AB的中點(diǎn)處時(shí),一半的重力勢能轉(zhuǎn)化為滑塊的動能和產(chǎn)生的內(nèi)能,所以當(dāng)滑塊滑到AB的中點(diǎn)處時(shí),滑塊的動能小于滑塊的重力勢能.所以取過B點(diǎn)的水平面為零勢能面,則可以判斷滑塊從A下滑至B的過程中,重力勢能等于動能的位置在AB中點(diǎn)的下方,故D正確;故選CD.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】平行板電容器的兩極板A、B接在電池兩極,一個(gè)帶正電小球懸掛在電容器內(nèi)部,閉合開關(guān)S,電容器充電,這時(shí)懸線偏離豎直方向的夾角為θ,如圖所示,則(   )

A. 保持開關(guān)S閉合,帶正電的A極板向B極板靠近,則θ角增大

B. 保持開關(guān)S閉合,帶正電的A極板向B極板靠近,則θ角不變

C. 開關(guān)S斷開,帶正電的A極板向B極板靠近,則θ角增大

D. 開關(guān)S斷開,帶正電的A極板向B極板靠近,則θ角不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,疊放在一起的A、B兩物體放置在光滑的水平地面上,A、B的質(zhì)量分別為6kg、2kg,A、B兩物體間的動摩擦因數(shù)為02,若用一水平向右的拉力F作用與物體A上,則下列說法正確的是

A無論拉力多大時(shí),A相對B始終靜止

B當(dāng)拉力F>48N時(shí),A將開始相對B滑動

C當(dāng)拉力F為8N時(shí),B對A的摩擦力等于2N

D當(dāng)拉力F<12N時(shí),A靜止不動

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【題目】在如圖所示的電路中,R1=2Ω,R2=R3=4Ω,當(dāng)開關(guān)Ka時(shí),R2上消耗的電功率為4W,當(dāng)開關(guān)Kb時(shí),電壓表示數(shù)為4.5V,試求:

(1)開關(guān)Ka時(shí),通過電源的電流和電源兩端的電壓;

(2)開關(guān)Kb時(shí),電源的電動勢和內(nèi)電阻;

(3)開關(guān)Kc時(shí),通過R2的電流.

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【題目】某游樂場中有一種叫空中飛椅的游樂設(shè)施,其基本裝置是將繩子上端固定在轉(zhuǎn)盤的邊緣上,繩子下端連接座椅,人坐在座椅上隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)而在空中飛旋.若將人和座椅看成是一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球,該物理情景可簡化為如圖所示的物理模型.其中P為處于水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)盤,可繞豎直轉(zhuǎn)軸OO′轉(zhuǎn)動,設(shè)繩長L=10m,小球的質(zhì)量m=50kg,轉(zhuǎn)盤靜止時(shí)小球與轉(zhuǎn)軸之間的距離d=4m.轉(zhuǎn)盤逐漸加速轉(zhuǎn)動,經(jīng)過一段時(shí)間后小球與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運(yùn)動,此時(shí)繩子與豎直方向的夾角θ=37°(不計(jì)空氣阻力、繩子的重力和繩子的形變量,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8g=10m/s2)求:

1)小球與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運(yùn)動時(shí),繩子的拉力;

2)小球的線速度大。

3)小球從靜止到做勻速圓周運(yùn)動的過程中,繩子的拉力對小球所做的功.

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【題目】一輕質(zhì)彈簧水平放置,一端固定在A點(diǎn),另一端與質(zhì)量為m的小物塊P接觸但不連接.AB是水平軌道,質(zhì)量也為m的小物塊Q靜止在B點(diǎn),B端與半徑為l的光滑半圓軌道BCD相切,半圓的直徑BD豎直,如圖所示.物塊PAB間的動摩擦因數(shù)μ=0.5.初始時(shí)PB間距為4l,彈簧處于壓縮狀態(tài).釋放P,P開始運(yùn)動,脫離彈簧后在B點(diǎn)與Q碰撞后粘在一起沿軌道運(yùn)動,恰能經(jīng)過最高點(diǎn)D,己知重力加速度g,求:

1)粘合體在B點(diǎn)的速度.

2)初始時(shí)彈簧的彈性勢能.

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【題目】如圖所示,A是靜止在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體,B、C是同在赤道平面內(nèi)的兩顆人造衛(wèi)星B位于離地高度等于地球半徑的圓形軌道上,C是地球同步衛(wèi)星.則下列關(guān)系正確的是 ( )

A. 物體A隨地球自轉(zhuǎn)的角速度大于衛(wèi)星B的角速度

B. 衛(wèi)星B的線速度小于衛(wèi)星C的線速度

C. 物體A隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度小于衛(wèi)星C的向心加速度

D. 物體A隨地球自轉(zhuǎn)的周期大于衛(wèi)星C的周期

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【題目】如圖所示,ABC為光滑的固定在豎直面內(nèi)的半圓形軌道,軌道半徑為R=0.4mA、B為半圓軌道水平直徑的兩個(gè)端點(diǎn),O為圓心.在水平線MN以下和豎直線OQ以左的空間內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度E=1.0×106 N/C,一個(gè)質(zhì)量m=2.0×10-2kg,電荷量q=2.0×10-7C的帶正電小球(可看作質(zhì)點(diǎn)),從A點(diǎn)正上方由靜止釋放,經(jīng)時(shí)間t=0.3s到達(dá)A點(diǎn)并沿切線進(jìn)入半圓軌道,g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力及一切能量損失,求:

1)小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大;

2)小球經(jīng)過B點(diǎn)后能上升的最大高度.

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【題目】如圖高為h=5m的光滑斜面AB,傾角為θ=30°,底端與水平面BD相連。水平面末端墻上固定一輕彈簧,水平面BC 段粗糙,長度為20m,動摩擦因數(shù)為μ=0.2,水平面CD段光滑,且等于彈簧原長。質(zhì)量為m=1 kg的物塊,由斜面頂端A點(diǎn)靜止下滑。(g10 m/s2)求:

(1)物塊滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小;

(2)物塊滑到C點(diǎn)時(shí)的速度大小;

(3)彈簧被壓縮具有最大的彈性勢能;

(4)物塊會停在距離C點(diǎn)多遠(yuǎn)的地方。

(5)物塊與水平面摩擦產(chǎn)生的熱量為多少。

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