10.如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)的豎直輕桿上端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球,下端可繞固定的水平軸O轉(zhuǎn)動(dòng),小球與水平桌面上質(zhì)量為4m的立方體物塊相接觸,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).若小球受到微小擾動(dòng),向右推動(dòng)物塊,當(dāng)桿與桌面成30°角時(shí),小球與物塊剛好分離,設(shè)此時(shí)桿中的彈力大小為F,此過(guò)程中小球?qū)ξ飰K做功為W,已知重力加速度大小為g,不計(jì)一切摩擦阻力,則下列判斷正確的是(  )
A.F=0B.F=mgC.W=$\frac{1}{4}$mgLD.W=$\frac{1}{12}$mgL

分析 根據(jù)分離的條件即可求出分離時(shí)刻二者之間的作用力;
分離時(shí)刻,小球只受重力,在分離時(shí)刻小球重力提供向心力,可解得小球速度.單獨(dú)對(duì)小球運(yùn)動(dòng)運(yùn)用動(dòng)能定理,可計(jì)算出長(zhǎng)方體對(duì)小球做的功.

解答 解:AB、根據(jù)分離的條件可知分離時(shí)刻,小球只受重力,所以二者之間的相互作用力F=0.故A正確,B錯(cuò)誤;
CD、設(shè)小球和長(zhǎng)方體分離時(shí)的速度為v,分離時(shí)刻,小球只受重力,在分離時(shí)刻小球重力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律有:mgsin30°=m$\frac{{v}^{2}}{L}$,解得v=$\sqrt{\frac{1}{2}gL}$.
設(shè)長(zhǎng)方體對(duì)小球做功為W,對(duì)小球運(yùn)用動(dòng)能定理:W+mgL(1-sin30°)=$\frac{1}{2}$mv2,解得W=$\frac{-mgL}{4}$,故C正確,D錯(cuò)誤.
故選:AC

點(diǎn)評(píng) 本題考查機(jī)械能守恒定律及向心力公式,要注意應(yīng)用兩小球在水平方向上的速度相等這一條件.

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

17.一靜止的鈾核放出一個(gè)α粒子衰變成釷核,衰變方程為${\;}_{92}^{238}U$→${\;}_{90}^{234}Th$+${\;}_{2}^{4}He$,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.衰變后釷核的動(dòng)能等于α粒子的動(dòng)能
B.衰變后釷核的動(dòng)量大小等于α粒子的動(dòng)量大小
C.鈾核的半衰期等于其放出一個(gè)α粒子所經(jīng)歷的時(shí)間
D.衰變后α粒子與釷核的質(zhì)量之和等于衰變前鈾核的質(zhì)量

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

1.如圖所示,相距為d的兩條水平虛線(xiàn)L1、L2之間是方向水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,正方形線(xiàn)圈abcd邊長(zhǎng)為L(zhǎng)(L<d),質(zhì)量為m,電阻為R,將線(xiàn)圈在磁場(chǎng)上方高h(yuǎn)處由靜止釋放,cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度大小為V0,cd邊剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度大小也為V0,則線(xiàn)圈穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中( 。
A.線(xiàn)圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程可能是先加速后減速
B.線(xiàn)圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程可能是先減速后勻速
C.線(xiàn)圈進(jìn)入磁場(chǎng)和離開(kāi)磁場(chǎng)的兩個(gè)過(guò)程線(xiàn)圈中產(chǎn)生的焦耳熱一定均為mgd
D.線(xiàn)圈的最小速度一定為$\sqrt{2g(h+L-d)}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

18.如圖所示,傾角為30°的斜面體靜止在粗糙的水平地面上,一根不可伸長(zhǎng)的輕繩兩端分別系著小球A和物塊B,跨過(guò)固定于斜面體頂端的定滑輪O(不計(jì)滑輪的摩擦),A的質(zhì)量為m,B的質(zhì)量為4m.開(kāi)始時(shí),用手托住A,使OA段繩恰好處于水平伸直狀態(tài)(繩中無(wú)拉力),OB繩平行于斜面,此時(shí)B靜止不動(dòng),將A由靜止釋放,在其下擺過(guò)程中B和斜面體都始終靜止不動(dòng).則在繩子到達(dá)豎直位置之前,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.小球A所受重力的功率先增大后減小
B.物塊B受到的摩擦力先減小后增大
C.若適當(dāng)增加OA段繩子的長(zhǎng)度,物塊可能發(fā)生運(yùn)動(dòng)
D.地面對(duì)斜面體的摩擦力方向一定水平向右

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

5.多用電表歐姆擋“×1”的內(nèi)部電路如圖1所示,為測(cè)量多用電表內(nèi)部電阻r和電池的電動(dòng)勢(shì)E,實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:

(1)將選擇開(kāi)關(guān)旋至歐姆擋“×1”,紅、黑表筆短接,其中表筆a為紅表筆(填“紅表筆”或“黑表筆”),調(diào)節(jié)R0,使指針位于表盤(pán)右(填“左”或“右”)側(cè)零刻度線(xiàn)處.
123456
R(Ω)100.050.025.016.712.59.1
$\frac{1}{R}$(Ω-10.010.020.040.060.080.11
U(V)1.200.950.740.600.500.40
$\frac{1}{U}$(V-10.831.051.351.682.002.50
(2)將電阻箱R和電壓表V并聯(lián)后接在兩表筆a、b上,改變電阻箱R的阻值,記錄6組電壓表和電阻箱的示數(shù)U和R,再將$\frac{1}{U}$和$\frac{1}{R}$的值填寫(xiě)在表格中,把第3、5組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)在如圖2的坐標(biāo)系中補(bǔ)充標(biāo)出,并作出$\frac{1}{U}-\frac{1}{R}$圖線(xiàn).
(3)根據(jù)圖線(xiàn)可知電動(dòng)勢(shì)E=1.43V,內(nèi)阻r=23.0Ω.(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

15.真空中一勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一質(zhì)量為0.01g,電荷量為-1×10-8C的塵埃沿水平方向向右做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),取g=10m/s2,如果考慮塵埃的重力則( 。
A.場(chǎng)強(qiáng)方向水平向左B.場(chǎng)強(qiáng)方向水平向右
C.場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向上D.場(chǎng)強(qiáng)的方向豎直向下

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

2.在交通事故分析中,剎車(chē)線(xiàn)的長(zhǎng)度是判斷是否超速很重要的依據(jù).剎車(chē)線(xiàn)是汽車(chē)剎車(chē)后,停止轉(zhuǎn)動(dòng)的輪胎在地面上滑動(dòng)時(shí)留下來(lái)的痕跡.在某次交通事故中,水平路面上的汽車(chē)剎車(chē)線(xiàn)的長(zhǎng)度為14m,假設(shè)汽車(chē)的輪胎與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.7,(設(shè)g=10m/s2)則汽車(chē)剎車(chē)開(kāi)始時(shí)的速度是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

19.如圖,水平的平行虛線(xiàn)間距為d,其間由沿水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一個(gè)阻值為R的正方形金屬線(xiàn)圈邊長(zhǎng)l<d,線(xiàn)圈質(zhì)量為m,線(xiàn)圈在磁場(chǎng)上方某一高度處由靜止釋放,保持線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)方向垂直,其下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)和剛穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度相等,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,則( 。
A.線(xiàn)圈下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度最小
B.線(xiàn)圈在進(jìn)入磁場(chǎng)和穿出磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱為2mgd
C.線(xiàn)圈在進(jìn)入磁場(chǎng)和穿出磁場(chǎng)過(guò)程中,電流均沿逆時(shí)針?lè)较?/td>
D.線(xiàn)圈在進(jìn)入磁場(chǎng)和穿出磁場(chǎng)過(guò)程中,通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)截面的電荷量相等

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.人造衛(wèi)星在運(yùn)行中因受高空稀薄空氣的阻力作用,繞地球運(yùn)行的軌道半徑會(huì)慢慢變化,衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)可近似視為勻速圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)它緩慢變化前在軌道半徑r1上運(yùn)行時(shí)線(xiàn)速度為v1,周期為T(mén)1,后來(lái)在軌道半徑r2上運(yùn)行時(shí)線(xiàn)速度為v2,周期為T(mén)2,則它們的關(guān)系是(  )
A.v1<v2,T1<T2B.v1>v2,T1>T2C.v1<v2,T1>T2D.v1>v2,T1<T2

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同步練習(xí)冊(cè)答案