13.豎直平面內(nèi)有兩個(gè)半徑不同的半圓形光滑軌道,如圖所示,A、M、B三點(diǎn)位于同一水平面上,C、D分別為兩軌道的最低點(diǎn),將兩個(gè)相同的小球分別從A、B處同時(shí)無(wú)初速釋放,則下列說(shuō)法中不正確的是( 。
A.通過(guò)C、D時(shí),兩球的加速度相等B.通過(guò)C、D時(shí),兩球的機(jī)械能相等
C.通過(guò)C、D時(shí),兩球?qū)壍赖膲毫ο嗟?/td>D.通過(guò)C、D時(shí),兩球的速度大小相等

分析 根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出小球通過(guò)C、D兩點(diǎn)時(shí)的速度,由a=$\frac{{v}^{2}}{r}$研究加速度.由機(jī)械能守恒定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律結(jié)合分析通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)小球?qū)壍缐毫Φ拇笮。?/p>

解答 解:A、對(duì)任意一球,設(shè)通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為v.軌道半徑為r.由機(jī)械能守恒得 mgr=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$,得 v=$\sqrt{2gr}$,通過(guò)最低點(diǎn)的加速度 a=$\frac{{v}^{2}}{r}$=$\frac{(\sqrt{2gr})^{2}}{r}$=2g,與軌道半徑無(wú)關(guān),所以通過(guò)C、D時(shí),兩球的加速度相等,故A正確.
B、選擇相同的參考平面,在初始位置時(shí)兩球的機(jī)械能相同,下滑過(guò)程只有重力做功,機(jī)械能都守恒,所以通過(guò)C、D時(shí),兩球的機(jī)械能相等,故B正確.
C、在最低點(diǎn),有 N-mg=ma,可得 N=3mg,由牛頓第三定律知,小球?qū)壍赖膲毫Υ笮∫矠?mg,與軌道半徑無(wú)關(guān),所以兩球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力相等,故C正確.
D、由v=$\sqrt{2gr}$,知通過(guò)C、D時(shí),兩球的速度大小不等,故D錯(cuò)誤.
本題選不正確的,故選:D

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵是熟練機(jī)械能守恒定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律結(jié)合研究圓周運(yùn)動(dòng),該題的結(jié)果可在理解的基礎(chǔ)上記住,經(jīng)常用到.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

3.在光滑水平桌面上停放著兩輛玩具小車A、B,其質(zhì)量之比mA:mB=1:2,兩車 用一根輕質(zhì)細(xì)線縛住,中間夾著被壓縮的輕彈簧,當(dāng)燒斷細(xì)線,輕彈簧將兩車彈開(kāi),A車與B車(填選項(xiàng)前的編號(hào))( 。
A.動(dòng)量大小之比為1:2B.動(dòng)量大小之比為1:1
C.速度大小之比為1:2D.速度大小之比為1:1

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

4.如圖所示,一質(zhì)量為m的物體在沿斜面向上的恒力F的作用下,從靜止開(kāi)始由底端沿傾角為θ的光滑斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)時(shí)間t,物體速度大小為v1,而后撤去恒力F,此后物體又經(jīng)過(guò)2t時(shí)間回到底端,回到底端時(shí)速度大小為v2,則以下說(shuō)法正確的是( 。
A.物體上行與下行的位移相同
B.物體向下運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度大小為向上運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度大小的3倍
C.恒力F的大小為$\frac{9mgsinθ}{5}$
D.回到底端時(shí)的速度v2為撤去拉力v1時(shí)的$\frac{3}{2}$倍

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

1.有關(guān)重力勢(shì)能的變化,下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.物體受拉力和重力作用向上運(yùn)動(dòng),拉力做功是1J,物體重力勢(shì)能的增加量也是1J.
B.只要高度相同,物體的重力勢(shì)能就相同.
C.物體運(yùn)動(dòng)中重力做功是-1J,物體重力勢(shì)能減少1J
D.從同一高度落下的物體到達(dá)地面,考慮空氣阻力和不考慮空氣阻力的情況下重力勢(shì)能減少量是相同的.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

8.目前,我省已開(kāi)展空氣中PM 2.5濃度的監(jiān)測(cè)工作.PM 2.5是指空氣中直徑等于或小于2.5 μm的懸浮顆粒物,其飄浮在空中做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),很難自然沉降到地面,吸入后對(duì)人體形成危害.礦物燃料燃燒的排放物是形成PM 2.5的主要原因.下列關(guān)于PM 2.5的說(shuō)法中正確的是( 。
A.PM 2.5的尺寸與空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級(jí)相當(dāng)
B.PM 2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)屬于分子熱運(yùn)動(dòng)
C.PM 2.5的運(yùn)動(dòng)軌跡只是由大量空氣分子對(duì)PM 2.5無(wú)規(guī)則碰撞的不平衡和氣流的運(yùn)動(dòng)決定的
D.倡導(dǎo)低碳生活,減少煤和石油等燃料的使用,能有效減小PM 2.5在空氣中的濃度
E.PM 2.5必然有內(nèi)能

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

18.已知交變電流i=Imsinωt,線圈從零時(shí)刻開(kāi)始,至少轉(zhuǎn)動(dòng)了多少時(shí)間其瞬時(shí)值等于有效值( 。
A.$\frac{\sqrt{2}π}{ω}$B.$\frac{π}{\sqrt{2}ω}$C.$\frac{π}{2ω}$D.$\frac{π}{4ω}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

5.如圖所示,粗糙水平圓盤上,質(zhì)量相等的A、B兩物塊疊放在一起,隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是(  )
A.B的向心力是A的向心力的2倍
B.盤對(duì)B的摩擦力是B對(duì)A的摩擦力的2倍
C.A、B都有垂直于半徑向后滑動(dòng)的趨勢(shì)
D.若B先滑動(dòng),則B對(duì)A的動(dòng)摩擦因數(shù)μA小于盤對(duì)B的動(dòng)摩擦因數(shù)μB

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

2.如圖所示的電路中,正弦交流電源電壓的有效值為220V,則關(guān)于交流電壓表的讀數(shù),以下說(shuō)法中正確的是( 。
A.小于220 VB.大于220 VC.等于220 VD.等于零

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

4.如圖所示,寬度為d的平行金屬導(dǎo)軌平面與水平面夾角為α,導(dǎo)軌間接有一個(gè)阻值為R的燈泡,一質(zhì)量為m,電阻為r的金屬棒跨接在導(dǎo)軌之上,和導(dǎo)軌始終接觸良好,導(dǎo)軌與導(dǎo)線電阻不計(jì),金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=tanα,整個(gè)裝置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,現(xiàn)對(duì)金屬棒施加一平行導(dǎo)軌向下的拉力F,使金屬棒從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng).
(1)當(dāng)金屬棒以速度v1勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),它受到的拉力是多少?
(2)從靜止開(kāi)始計(jì)時(shí),若施加拉力的功率恒為P,經(jīng)歷時(shí)間t的過(guò)程中燈泡產(chǎn)生的熱量為Q,則t時(shí)刻金屬棒所受到的拉力是多少?

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