如圖所示,在豎直平面內(nèi)半徑為R的四分之一圓弧軌道AB、水平軌道BC與斜面CD平滑連接在一起,斜面足夠長(zhǎng).在圓弧軌道上靜止著N個(gè)半徑為r(r<<R)的光滑剛性小球,小球恰好將圓弧軌道鋪滿(mǎn),從最高點(diǎn)A到最低點(diǎn)B依次標(biāo)記為1、2、3…N.現(xiàn)將圓弧軌道末端B處的阻擋物拿走,N個(gè)小球由靜止開(kāi)始沿軌道運(yùn)動(dòng),不計(jì)摩擦與空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.N個(gè)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終不會(huì)散開(kāi)
B.第N個(gè)小球在斜面上能達(dá)到的最大高度為R
C.第1個(gè)小球到達(dá)最低點(diǎn)的速度
2gR
>v>
gR
D.第1個(gè)小球到達(dá)最低點(diǎn)的速度v<
gR

A、在下滑的過(guò)程中,水平面上的小球要做勻速運(yùn)動(dòng),而曲面上的小球要做加速運(yùn)動(dòng),則后面的小球?qū)η懊娴男∏蛞蚯皦毫Φ淖饔,所以小球之間始終相互擠壓,沖上斜面后后面的小球把前面的小球往上壓,所以小球之間始終相互擠壓,故N個(gè)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終不會(huì)散開(kāi),故A正確;
B、把N個(gè)小球看成整體,則小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有重力做功,機(jī)械能守恒,弧AB的長(zhǎng)度等于小球全部到斜面上的長(zhǎng)度,而在圓弧上的重心位置比在斜面上的重心位置可能高也可能低,所以第N個(gè)小球在斜面上能達(dá)到的最大高度可能比R小,也可能比R大,故B錯(cuò)誤;
C、小球整體的重心運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中,根據(jù)機(jī)械能守恒定律得:
1
2
mv2=mg?
R
2

解得:v=
gR

而第一個(gè)球在下滑過(guò)程中,始終受到第二個(gè)球?qū)λ膲毫Γ缘?個(gè)小球到達(dá)最低點(diǎn)的速度v′<
gR
,故C錯(cuò)誤,D正確.
故選:AD
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

一個(gè)質(zhì)量為m的木塊,從半徑為R、質(zhì)量為M的1/4光滑圓槽頂端由靜止滑下.在槽被固定情況下,如圖所示,木塊從槽口滑出時(shí)的速度大小為_(kāi)_____.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,內(nèi)壁光滑的直角細(xì)管軌道ABC豎直放置,BC邊水平,一小球從A端由靜止釋放,沿ABC軌道運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),現(xiàn)將此軌道改制成一個(gè)內(nèi)壁光滑的直角階梯軌道ADEC,每個(gè)階梯的一直角邊水平且不超過(guò)AC邊界,仍將小球從A端由靜止釋放,沿ADEC運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),設(shè)所有軌道轉(zhuǎn)彎處由一極小的光滑圓弧連接,小球通過(guò)拐彎處無(wú)動(dòng)能損失,拐彎時(shí)間忽略不計(jì),則(  )
A.小球沿軌道ABC運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于沿ADEC運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
B.小球沿軌道ABC運(yùn)動(dòng)的時(shí)間小于沿ADEC運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
C.階梯數(shù)越多,小球在豎直方向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長(zhǎng)
D.階梯數(shù)越多,小球在豎直方向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,小球以初速度v0從A點(diǎn)沿不光滑的軌道運(yùn)動(dòng)到高為h的B點(diǎn)后自動(dòng)返回,其返回途中仍經(jīng)過(guò)A點(diǎn),小球經(jīng)過(guò)軌道連接處無(wú)機(jī)械能損失,則小球經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度大小為(  )
A.
v20
-4gh
B.
4gh-
v20
C.
v20
-2gh
D.
2gh-
v20

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

下列說(shuō)法正確的是( 。
A.如果物體所受到的合外力為零,則機(jī)械能一定守恒
B.如果合外力對(duì)物體做功為零,則機(jī)械能一定守恒
C.物體沿光滑曲面自由下滑過(guò)程中,機(jī)械能一定守恒
D.做勻加速運(yùn)動(dòng)的物體,其機(jī)械能可能守恒

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和如圖的其他器材可以開(kāi)展多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)探究,其主要步驟如下:
a、按裝置安裝好器材并連好電路.
b、接通電源,釋放紙帶,讓重錘由靜止開(kāi)始自由下落.
c、關(guān)閉電源,取出紙帶,更換紙帶重復(fù)步驟b,打出幾條紙帶.
d、選擇一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶,數(shù)據(jù)如圖(相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間為T(mén)),進(jìn)行數(shù)據(jù)處理:
①若是探究重力做功和物體動(dòng)能變化的關(guān)系.需求出重錘運(yùn)動(dòng)到各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度,試表示在B點(diǎn)時(shí)重錘運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度VB=______.
②若是測(cè)量重力加速度g.為減少實(shí)驗(yàn)的偶然誤差,采用逐差法處理數(shù)據(jù),則加速度大小可以表示為g=______.
③如果求出的加速度值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)的值g′有較大差距,說(shuō)明實(shí)驗(yàn)過(guò)程存在較大的阻力,若要測(cè)出阻力的大小,則還需測(cè)量的物理量是______.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖是在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,接在50Hz交流電的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶.重物做自由落體運(yùn)動(dòng).圖中所標(biāo)出的數(shù)據(jù)是各點(diǎn)到O點(diǎn)的長(zhǎng)度.(取g=9.8m/s2)則質(zhì)量m=1kg的重物,下落距B點(diǎn)的對(duì)應(yīng)位置(以打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的第一個(gè)點(diǎn)O為參考點(diǎn))的速度vB=______,動(dòng)能EkB=______,重力勢(shì)能減少mghOB=______.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

在《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》的實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量m為1.0kg的重物自由下落,帶動(dòng)紙帶打出一系列的點(diǎn),如圖所示.相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s,距離單位為cm.g取9.8m/s2
(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí),物體的速度vB=______m/s;
(2)從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中物體的動(dòng)能增加量△EK=______J,重力勢(shì)能減少量△EP=______J.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(3)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是______.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

下列物體中,機(jī)械能守恒的是(  )
A.水平拋出的物體(不計(jì)空氣阻力)
B.被勻速吊起的集裝箱
C.光滑曲面上自由運(yùn)動(dòng)的物體
D.以
4
5
g
的加速度豎直向上做勻減速運(yùn)動(dòng)的物體

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