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【題目】如圖所示,在距水平地面高為0.4m處,水平固定一根長直光滑桿,在桿上P點固定一定滑輪,滑輪可繞水平軸無摩擦轉動,在P點的右邊,桿上套有一質量m=2kg的小球A.半徑R=0.3m的光滑半圓形細軌道豎直地固定在地面上,其圓心O在P點的正下方,在軌道上套有一質量也為m=2kg的小球B.用一條不可伸長的柔軟細繩,通過定滑輪將兩小球連接起來.桿和半圓形軌道在同一豎直面內,兩小球均可看作質點,且不計滑輪大小的影響.現(xiàn)給小球A一個水平向右的恒力F=50N.(取g=10m/s2)則( 。

A.把小球B從地面拉到P的正下方時力F 做功為20J
B.小球B運動到C處時的速度大小為0
C.小球B被拉到與小球A速度大小相等時,sin∠OPB=
D.把小球B從地面拉到P的正下方時小球B的機械能增加了6J

【答案】A,C
【解析】解:A、對于F的做功過程,由幾何知識得到:力F作用點的位移 x=PB﹣PC=

則力F做的功 W=Fx=50×0.4J=20J,故A符合題意;

B、由于B球到達C處時,已無沿繩的分速度,所以此時滑塊A的速度為零,考察兩球及繩子組成的系統(tǒng)的能量變化過程,由功能關系得:W= mv2+mgR

代入已知量得:20= +2×10×0.3,解得小球B速度的大小 v= m/s,故B不符合題意;

C、當繩與軌道相切時兩球速度相等,如圖:

由三角形知識得:sin∠OPB= = ,故C符合題意;

D、設最低點勢能為0,小球B從地面拉到P的正下方時小球B的機械能增加, ,故D不符合題意;

故答案為:AC.

根據(jù)幾何知識求出小球A移動的位移大小,再求解力F做的功,力F做的功等于AB組成的系統(tǒng)機械能的增加,根據(jù)功能關系列方程求解小球B運動到C處時的速度大小v,當繩與軌道相切時兩球速度相等,小滑塊A與小球B的速度大小相等,由幾何知識求出夾角.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學用如圖所示的實驗裝置研究小車在斜面上的運動.實驗步驟如下:

a.安裝好實驗器材.

b.接通電源后,讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運動,重復幾次選出一條點跡比較清晰的紙帶,舍去開始密集的點跡,從便于測量的點開始,每兩個打點間隔取一個計數(shù)點,如下圖中0、12、、6點所示.

c.測量1、2、3、、6計數(shù)點到0計數(shù)點的距離,分別記為s1s2、s3、s6.

d.通過測量和計算,該同學判斷出小車沿平板做勻變速直線運動.

e.分別計算出s1、s2s3、s6與對應時間的比值.

f. 為縱坐標、t為橫坐標,標出與對應時間t的坐標點,畫出-t圖象.

結合上述實驗步驟,請你完成下列任務:

①實驗中,除打點計時器(含紙帶、復寫紙)、小車、平板、鐵架臺、導線及開關外,在下列的器材中,必須使用的有______(填選項代號).

A電壓合適的50 Hz交流電源

B電壓可調的直流電源 

C刻度尺   

D秒表  

E天平  

F重錘

②該同學利用實驗得到的數(shù)據(jù)在圖中已標出各個計數(shù)點對應的坐標,請你在該圖中畫出-t圖象____ .

③根據(jù)-t圖象判斷,在打0計數(shù)點時,小車的速度v0_________m/s;它在斜面上運動的加速度a______m/s2.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A B C是光滑軌道,其中BC部分是半徑為R的豎直放置的半圓,B點在半圓最高點C點的正下方.一質量為M的小木塊放在軌道水平部分,木塊被水平飛來的質量為m的子彈射中,并滯留在木塊中.若被擊中的木塊沿軌道能滑到最高點C,已知木塊對C點的壓力大小為N=(M+m)g.求:

(1)木塊在C點時的速度vC;
(2)射入木塊前瞬間,子彈的速度v0的大。
(3)木塊離開C點后落在水平軌道上某處的D點(圖中未畫出),求BD的距離x.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一斜面固定在水平地面上,現(xiàn)將一小球從斜面上P點以某一初速度水平拋出,它在空中飛行的水平位移是x1 , 若將初速度大小變?yōu)樵瓉淼?倍,空中飛行的水平位移是x2 , 不計空氣阻力,假設小球落下后不反彈,則x1和x2的大小關系可能正確的是( )

A.x2=3x1
B.x2=4x1
C.x2=5x1
D.x2=6x1

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一水平傳送帶以2.0m/s的速度順時針傳動,水平部分長為2.0m.,其右端與一傾角為θ=37°的光滑斜面平滑相連,斜面長為0.4m,一個可視為質點的物塊無初速度地放在傳送帶最左端,已知物塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)μ=0.2,試問:

(1)物塊到達傳送帶右端的速度.
(2)物塊能否到達斜面頂端?若能則說明理由,若不能則求出物塊上升的最大高度.(sin37°=0.6,g取l0m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,可看作質點的小物體位于半徑為R的半球頂端,若給小物體以水平速度v0時,小物體對球頂恰好無壓力,則( )

A.物體將沿著球面做圓周運動
B.物體落地時速度與水平方向成45°
C.物體落地時水平位移為2R
D.物體落地時速度大小為 v0

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學做“研究勻變速直線運動”的實驗.
(1)做本實驗時(填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力.
(2)已知打點計時器所用交流電的頻率為50Hz.如圖所示是“測定勻變速直線運動的加速度”的實驗中電磁打點計時器打出的紙帶,圖中0、1、2、3、4、5、6是按時間先后順序標出的計數(shù)點,用刻度尺測得:x1=2.70cm,x2=3.20cm,x3=3.68cm,x4=4.18cm,x5=4.69cm,x6=5.17cm.那么:(計算結果保留三位有效數(shù)字)

①在計時器打出點2時,小車的速度大小為v2=m/s.
②小車的加速度的大小為a=m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,我國有一種傳統(tǒng)的民族體育項目叫做押加,實際上相當于兩個人拔河,如果甲、乙兩人在押加比賽中,甲獲勝,則下列說法中正確的是(

A.甲對乙的拉力大于乙對甲的拉力,所以甲獲勝

B.當甲把乙勻速拉過去時,甲對乙的拉力大小等于乙對甲的拉力大小

C.當甲把乙加速拉過去時,甲對乙的拉力大于乙對甲的拉力

D.甲對乙的拉力大小始終等于乙對甲的拉力大小,只是地面對甲的摩擦力大于地面對乙的摩擦力,所以甲獲勝

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,平面直角坐標系xOy,P點在x軸上,xp=2L,Q點在負y軸上某處,第Ⅰ象限內有平行于y軸的勻強電場,第Ⅱ象限內有一圈形區(qū)域與x、y軸.分別相切于A、C兩點,AO=L,第Ⅳ象限內有一未知的矩形區(qū)域(圖中未畫出),圓形區(qū)域和矩形區(qū)域內有相同的勻強磁場,磁場方向垂直 于xOy平面(圖中為畫出).
電荷量為+q、質量為m、速度大小為v0的粒子束a從A點沿y軸正方向發(fā)射,經過C點和P點;電荷量為﹣q、質量為m、速率為 v0的粒子b,從Q點向與y軸成45°夾角方向發(fā)射,經過并離開矩形區(qū)域后與離開P點的粒子束a相碰,相碰時粒子速度方向相反.不計粒子的重力和粒子間相互作用力.求:

(1)圓形區(qū)域內磁場感應強度B的大小、方向;
(2)第Ⅰ象限內勻強電場的場強大小E;
(3)矩形區(qū)域的最小面積S.

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